طراحی و ساخت دستگاه آزمونگر محفظه احتراق توربین گاز

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر این طرح کاربردی به همت مسعود عیدی عطارزاده و با همکاری بنیامین کنکاشور، محمدمهدی بالزده، امیرحسین عظیمی، مجید آقایاری و سیدمحمدرضا سادات اخوی و راهنمایی دکتر صادق تابع جماعت انجام شده است.
آیین پایانی نوزدهمین جشنواره خوارزمی دوشنبه گذشته (27 اذر) توسط سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران و با هدف شناسایی، معرفی، جذب و پرورش استعدادهای جوان کشور در زمینه‌های مختلف علم و فناوری، ارج نهادن و تقدیر از پژوهشگران و نوآوران و ترویج فرهنگ نوآوری و کاربردی کردن نتایج تحقیقات برگزار شد.
در این جشنواره پس از بررسی‌های اولیه 383 طرح به گروه‌های تخصصی ارسال و از بین آنها 26 طرح به هیات داوران ارجاع و در نهایت 11 طرح انتخاب نهایی شدند.
مجری این طرح پژوهشی درباره ویژگی های این محصول کاربردی توضیح داد: توربین گاز نقشی حیاتی‌ در تولید توان برای مصارف گوناگون داشته و ایران برای دستیابی به دانش و فناوری طراحی و ساخت آن سرمایه‌گذاری عظیمی کرده است.
مسعود عیدی عطارزاده افزود: یکی از اجزای اصلی توربین گاز، محفظه احتراق آن به شمار می آید و طراحی محفظه احتراق نیازمند ملاحظات خاص مدلسازی و آزمون‌های تجربی است.
به گفته وی، یک محفظه احتراق کارآمد باید بتواند سوخت و هوا را با نسبتی مناسب و به طور کامل مخلوط کرده و شعله‌ای پایدار ایجاد کند و علاوه بر این، توزیع دمای گازها درون محفظه و خروجی از آن، ترکیب گازهای خروجی و توزیع دمای جداره محفظه باید در محدوده‌ مشخصی باشد.
عطارزاده ادامه داد: به منظور رسیدن به این اهداف، لازم است تا پیش، حین و پس از طراحی محفظه احتراق، آزمایش‌های تجربی و عددی مختلفی صورت پذیرد.
وی توضیح داد: آزمایش‌های پیش از طراحی مربوط به تولید بانک اطلاعاتی لازم جهت استفاده در فرایند طراحی است و حین فرایند طراحی، لازم است تا سامانه‌های مختلف محفظه احتراق به دو صورت مستقل و مونتاژشده مورد آزمایش قرار گیرند.
عطارزاده یادآور شد: در این طرح، به منظور ایجاد امکان آزمایش محفظه احتراق، یک دستگاه آزمونگر محفظه احتراق توربین گاز طراحی و ساخته شده است.
وی افزود: از این آزمونگر می‌توان به منظور بررسی اثر تغییرات هندسی بر روی عملکرد محفظه احتراق، استخراج نقشه‌ اشتعال‌پذیری و پایداری، بررسی ترکیب گازهای خروجی، توزیع دمای گازهای خروجی، دمای گازهای درون محفظه احتراق، دمای جداره‌ محفظه‌ و افت فشار محفظه احتراق استفاده کرد.
این دانشجوی جوان گفت: آزمونگر ساخته شده، قادر به آزمایش محفظه احتراق تا حداکثر دبی هوا 800 مترمکعب بر ساعت بوده و قابلیت پیش‌گرم کردن هوای ورودی به محفظه تا حداکثر دمای 1000 کلوین را دارد و این آزمونگر قادر به انجام آزمایش با انواع سوخت‌های مایع، گاز طبیعی و LPG است.
وی تصریح کرد: در این آزمونگر امکان نصب یک قطاع تک انژکتوره محفظه احتراق حلقوی و یا یک محفظه احتراق لوله ای کامل در مقطع آزمون وجود دارد.
عطارزاده بیان داشت: محفظه در شرایط اتمسفریک و دبی هوا و دبی سوخت مختلف آزمایش شده است و علاوه بر این، یک سری کدهای تحلیلی نگاشته شده که با استفاده از آنها، شرایط کاری محفظه احتراق پیش‌بینی شده و با نتایج تجربی مقایسه می‌شود.
وی ادامه داد: یکی از نرم افزارها، امکان محاسبه توزیع دبی هوای ورودی را فراهم می‌کند و دیگری امکان پیش بینی دمای خروجی از محفظه احتراق در شرایط کاری مختلف و توسعه این نرم افزارها امکان استفاده از آنها برای تحلیل عملکرد محفظه احتراق‌های پیشرفته و صنعتی را فراهم می‌کند.
به گفته این محقق جوان برگزیده، تاکنون روی این آزمونگر دو عدد محفظه احتراق تست شده که یکی محفظه احتراق صنعتی و دیگری محفظه احتراق تحقیقاتی است.
وی تاکید کرد: دستگاهی که توسط ما طراحی و ساخته شده، نمونه نیمه صنعتی است و برای جهت کاربردهای صنعتی نیاز به سرمایه گذاری داریم.
عطارزاده با درخواست از معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و بخش خصوصی برای سرمایه گذاری روی ساخت نمونه صنعتی این دستگاه اظهار کرد: شرکت های سازنده توربین گاز در صورت پشتیبانی از ما، امکان بهره مندی از خدمات و توسعه بانک اطلاعاتی لازم جهت طراحی محفظه احتراق را خواهند داشت.