दहन और गैस गतिशीलता प्रयोगशाला

दहन और गैस गतिशीलता प्रयोगशाला

दहन प्रयोगशाला छोटे गैस टरबाइन इंजन के लिए गैस टरबाइन दहन-तंत्रों के डिजाइन, विकास, परीक्षण और विश्लेषण में शामिल है। इस सुविधा में दहन क्षमता, कुल दबाव हानि, पैटर्न कारक और दहन-तंत्र  के उत्सर्जन स्तर जैसे निष्‍पादन पैरामीटर 8 बार के अधिकतम दबाव तक मूल्यांकन किया जा सकता है। दहन तंत्र विन्‍यास जैसे कैन-दहनतंत्र, रिवर्स फ्लो दहन तंत्र, सीधा प्रवाह दहन तंत्र और स्लिंगर दहन तंत्र सुविधा में परीक्षण किया जा सकता है। चित्रा 1, परीक्षण सुविधा में पूरी तरह से यंत्रीकृत  दहन तंत्र समुच्‍चयन को दर्शाता है।

           इनलेट दबाव परिस्थियॉं         : 0.5 to 8 bar

            द्रव्‍यमान प्रवाह दर                : 0.5 to 6 kg/s

            निर्गम तापमान रेंज              : 600 – 1450 K

Figure 1 combustor assembled in the test facility
चित्र 1 परीक्षण सुविधा में समुच्‍चय किया  गया  दहन तंत्र 

पूरी तरह से स्वचालित परीक्षण और नियंत्रण प्रणाली का सीधे प्रवाह एनुलर दहनतंत्र (द्रव्‍यमान प्रवाह दर - 1.75 किलो) के परीक्षण के लिए अभिकल्‍प और विकास किया गया है। इस प्रणाली (चित्रा 1) में 50 तापमान, 10 दबाव और 5 ईंधन प्रवाह की स्थिति को मापने की क्षमता है। विभिन्न प्रचालन परिस्थितियों का अनुकरण करने के लिए ईंधन और वायु का द्रव्यमान प्रवाह दर सठीक नियंत्रित किया जा सकता है। निष्‍पादन पैरामीटरों को नापित पैरामीटर जैसे कि तापमान, दबाव और ईंधन और वायु स्‍ट्रीम की द्रव्‍यमान प्रवाह दर से प्राप्त होता है।

गैस टरबाइन दहन तंत्र के अभिकल्‍प चरण में सीएफडी का इस्तेमाल दहन कक्ष निष्‍पादन मापदंडों जैसे द्रव्यमान प्रवाह वितरण, तापमान फ़ील्ड और वेग फ़ील्ड को अनुकूलित करने के लिए किया जाता है, चित्र 2 गैस टरबाइन दहनतंत्र के मिड-प्‍लेन तापमान परिरेखा दिखाता है। शीत प्रवाह सीएफडी सिमुलेशन के परिणाम (K-e या आरएसएम प्रक्षोभ मॉडल के साथ) द्रव्‍यमान प्रवाह वितरण और कुल दबाव हानि को चिह्नित करने के लिए उपयोग किया जाता है। डीपीएम तकनीक के साथ गर्म प्रवाह सीएफडी सिमुलेशन (मिश्रित फ्रैक्‍शन और स्‍पीसीस ट्रान्‍सपोर्ट एप्रोच को दहन प्रक्रिया के साथ) दहनतंत्र के बाहर निकलने पर तापमान क्षेत्र में दहनतंत्र और तापमान प्रोफाइल में चिह्नित करने के लिए उपयोग किया जाता है। वीओएफ और डीपीएम तकनीकों का प्रयोग दो चरण के प्रवाह क्षेत्र को अनुकरण करने के लिए किया जाता है जो कि क्रॉस फ्लो वायु स्‍ट्रीम में सिम्‍प्‍लेक्‍स आटोमाइजर और लिक्विड जेट के साथ है।

Figure 2 Mid-plane temperature contour of gasturbine combustor
Figure 2 Mid-plane temperature contour of gasturbine combustor2
Figure 2 Mid-plane temperature contour of gasturbine combustor

 

आटोमाइसेजशन और स्प्रे

यह प्रयोगशाला आटोमाइसेजशन और स्प्रे का अध्ययन कर रही है। लघु पैमाने पर – सिम्‍प्‍लेक्‍स आटोमाइजर को उन्नत एटोमेजेशन क्षमता वाले विभिन्न ईंधन प्रवाह दर स्थितियों के लिए विकसित किया गया है। एटमॉइजर को दर्शाते समय, प्रदर्शन मापदंड जैसे स्प्रे कोन कोण, सॉटर मीन व्यास और निर्वहन का गुणांक प्रयोगात्मक रूप से मूल्यांकन किया जाता है। चित्र 3.क में दिखाए गए मैल्वर्न स्प्रे विश्लेषक, विभिन्‍न प्रचालन परिस्थितियों में मापने के लिए उपयोग किया जाता है। चित्र 3.ख विभिन्न आटोमाइजर विन्‍यास की प्रचालन स्थितियों के संबंध में स्प्रे के विभिन्न चरणों को दर्शाता है। विभिन्न प्रचालन परिस्थितियों में सिम्‍प्‍लेक्‍स आटोमाइजर के प्रयोगात्मक डेटा का उपयोग करना बेहतर सहसंबंध है। 

Figure 3.a Malvern spray analyzer Figure 3.b. Different stages of spray of various atomizer configurations

चित्र 3.क मालवर्न स्‍प्रे विश्‍लेषक    |     चित्र 3.ख  विभिन्‍न आटोमाइजर विन्‍यासों के स्‍प्रे का विभिन्‍न चरण

पिछला नवीनीकरण : 28-09-2020 03:44:29pm