Effect of liquid kerosene droplet injection at various radial and tangential velocities on nox, co formation, and temperature distribution

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorHajivand, M.
dc.contributor.authorDolmatov, D.
dc.date.accessioned2025-02-21T10:06:07Z
dc.date.available2025-02-21T10:06:07Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractThis research presents a numerical analysis and CFD simulation of liquid kerosene combustion by means of a variation of liquid kerosene radial and tangential velocity components of injected droplets through an atomizer into a real combustor. The droplets are considered through the Rosin-Rammler droplet particle size distribution with the Eulerian-Lagrangian Spray Atomization model. The main purpose of this investigation is to evaluate the behavior of emission formations such as NO and CO, including temperature distribution fluctuations in the primary combustion zone during the combustion process and droplet evaporation. For the simulation of evaporated kerosene combustion, the flamelet model was performed for the detailed kinetic scheme of chemical reactions between (JetA-C10H22) and air, which is integrated in ANSYS CFX, including the thermal and prompt prediction of NO. The standard k-εturbulence model was used with enhanced wall treatment including P1 radiation model. Verification and validation of analysis results were considered in this study, where the results, such as temperature and NO formation in various radial distances of combustor, were compared with the real experimental results. The results showed that droplet behavior, influenced by injection velocities, significantly impacts the combustion process, including temperature distribution, NOx formation, and CO emissions especially in the primary combustion zone.
dc.description.abstractotherУ цьому дослідженні представлено числовий аналіз і CFD-моделювання згоряння рідкого керосину шляхом варіювання радіальних і тангенціальних складових швидкості крапель керосину, інжектованих через форсунку в реальний камеру згоряння. Краплі розглядаються через розподіл розмірів частинок за Розіном-Раммлером з використанням моделі розпилення Ейлера-Лагранжа. Основною метою цього дослідження є оцінка процесів утворення викидів, таких як NO і CO, а також коливань розподілу температури в зоні первинного згоряння під час процесу горіння та випаровування крапель. Для моделювання горіння випареного керосину було використано модель Flamelet, яка дозволяє детально описати кінетичну схему хімічних реакцій між (JetA-C10H22) і повітрям, інтегровану в ANSYS CFX, включаючи термічне та швидке утворення NO. Було застосовано стандартну модель турбулентності k-ϵ з покращеним описом стінок і моделлю випромінювання P1. Верифікація та валідація результатів аналізу були розглянуті в цьому дослідженні, де результати, такі як розподіл температури та утворення NO на різних радіальних відстанях камери згоряння, порівнювалися з реальними експериментальними даними. Результати показали, що поведінка крапель, зумовлена швидкостями інжекції, значно впливає на процес згоряння, включаючи розподіл температури, утворення NOx та викиди CO, особливо в зоні первинного згоряння.
dc.format.pagerangeС. 155-169
dc.identifier.citationHajivand, M. Effect of liquid kerosene droplet injection at various radial and tangential velocities on nox, co formation, and temperature distribution / M.Hajivand, D.Dolmatov // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2024. – № 4. – С. 155-169. – Бібліогр.: 35 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2024.315598
dc.identifier.orcid0000-0002-9990-9761
dc.identifier.orcid0000-0002-7268-1509
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/72676
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofЕнергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал, № 4
dc.subjectCFD
dc.subjectcombustion
dc.subjectatomization
dc.subjectemissions
dc.subjectspray
dc.subjectdroplet evaporation
dc.subjectflamelet
dc.subjectзгоряння
dc.subjectрозпилення
dc.subjectвикиди
dc.subjectспрей
dc.subjectвипаровування крапель
dc.subjectфлеймлет
dc.titleEffect of liquid kerosene droplet injection at various radial and tangential velocities on nox, co formation, and temperature distribution
dc.title.alternativeВплив ін'єкції крапель рідкого керосину при різних радіальних та тангенційних швидкостях на утворення nox, co та розподіл температури
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
315598-731062-2-10-20241127.pdf
Розмір:
594.34 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 4