Выбор модели горения промышленных и синтез-газов в камере сгорания гту

Abstract

The review of various methods of simulation of combustion processes and turbulent flows in the combustion chambers of gas turbine units is carried out. The mathematical conditions and limitations of methods based on the solution of the Navier-Stokes system of equations are determined. According to the solutions, three models are distinguished: k–ε, k–ω and LES, by increasing complexity and modeling accuracy, respectively. The boundaries of applicability of each considered method are singled out, as well as the features of modeling by each mathematical system. The main advantages and disadvantages of the methods are determined. Examples of the most characteristic physical systems are given. The simulation results are described, namely the obtained characteristics of the turbulent flow and the gradients of the system parameters. The features of CS and burning regimes are studied.

Проведен обзор различных методов моделирования процессов горения и турбулентных потоков в камерах сгорания газотурбинных установок (КС ГТУ). Определены математические условия и ограничения методов, основанных на решении системы уравнений Навье-Стокса. По данным решениям выделены три модели: k–ε, k–ω и LES, по повышению сложно-сти и точности моделирования, соответственно. Выделены границы применимости каждого рассматриваемого метода, а также особенности моделирования каждой математической системой. Определены основные преимущества и недостатки рассматриваемых методов. Приведены примеры наиболее характерных физических систем. Описаны результаты их моделирования, а именно полученные характеристики турбулентного потока и градиенты параметров систем, а также изученные особенности КС и режимов горения.