research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
Numerical Investigation of Influence of Multi-Line Fuel Injection (Methane) on a Tubular Combustor Emissions of Micro Gas Turbine

Authors: Arkan Khikhal Husain --- Mahmood Attallah Mashkoor --- Fuad Abdul Ameer Khalaf
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 7 Pages: 271-285
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

This work presents a technique for design optimization of a gas turbine tubular combustor. This technique is based on the use of computational fluid dynamics (CFD) with CFX solver to reduce emission gases by using multi-line of fuel injection in secondary zone. This research relates the mass fraction of the multi-line of fuel injection as well as the equivalence ratio of the tubular combustion chamber designed for methane fuel. By using k-εas turbulent model and Probability Density Function (PDF) Flamelet as combustion model. The operating casing data of micro size gas turbine are used, the validation of fuel flow mixing and combustion analyses were carried out with a focus on species concentration in the combustor outlet section. With variant fuel mass flow rate fraction in fuel lines (F2/F1),It was found that, with the new design NO reduced about 56% for the mass fraction 3 inhigh equivalence ratio and about 30%for the mass fraction 1 for alow equivalence ratio, while reduction in outlet temperature profile(pattern factor) is about 45% → 35%.

يقدم هذا العمل تقنيه لأعلى نمذجه لتصميم حارق أنبوبي لتوربين غازي، هذه التقنيه مبنيه على ديناميكية المائع الحسابي (CFD) بأستخدام برنامج (CFX) للتقليل من الأنبعاثات الغازيه بأستخدام حقن وقود متعدد المنافذ في الطوق الثانوي للحارق. يربط هذا البحث نسبة التدفق الكتلي لخطوط حقن الوقود ونسبه التكافؤ لخلط الوقود مع الأنبعاثات لحارق انبوبي مصمم لوقود الميثان. بأستخدام k-ε للموديل الأضطرابي وPDF- Flamelet لموديل الأحتراق. تمثل الضروف التشغيليه المستخدمه بيانات لتوربين غازي صغير بأستخدام سريان خلط الوقود وتحليل الاحتراق مع التركيز على تركيز الانبعاثات في مقطع الخروج للحارق. مع تغير نسبة الوقود المحقون في خطوط الحقن (F2/F1) وجد انه مع التصميم الحديث فأن NO سوف يقل بنسبة 56% لنسبة تدفق كتلي للوقود بمقدار 3 عندما تكون نسبه التكافؤ لخلط الوقود عاليه و %30 لنسبة تدفق كتلي للوقود بمقدار 1 عندما تكون نسبه التكافؤ لخلط الوقود واطئه، في حين هناك انخفاض في معامل نمط درجات الحراره في منطقة الخروج من %35 ← %45.


Article
Influence of Multi-Line of Fuel Injection (LPG) in Secondary Zone of Tubular Combustion Chamber of Micro Gas turbine

Authors: Arkan Khikhal Husain --- Mahmood Attallah Mashkoor --- Fuad Abdul Ameer Khalaf
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 8 Pages: 34-45
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Experimentalinvestigationof high performance and low emission colorless combustion ina micro gas turbine tubular combustor with multi-line of fuel injection located in secondary zonecarried out at the atmospheric conditions, colorless oxidation reaction is characterized by dispersedhomogenies flame and high uniformity of average temperature inside the combustion chamber.System performance, emission gases,the flame capturing photo, measurements of temperature, inlet air mass flow rate andgasfuel LPG flow ratefor variableof fuel lines mass fraction F2/F1 are recorded at low emission colorless combustion condition. for 3.2 g/s of fuel flow rate with6 holes and 1mm main injector holes diameter and 8 holes with 0.8mm diameter for secondary line of fuel injection,concluded that maximal air mass flow rate, with choked fuel flow in the main injector for each cases promotes the formation of colorless distributed pal blue flamecombustion, with great effects for the equivalence ratio on the average temperature to limiting cooled flame quenching generation, desirable pattern factor < 0.28, increasing in combustion efficiency up to 99.68%, and decreasing in specific fuel consumption with rising of power generation.

دراسه تجريبيه لاحتراق بأداء عالي وانبعاثات قليله بدون لهب لحارق أنبوبي لتوربين غازي صغيربحقن وقود متعدد المنافذ في المنطقه الثانويه للحارق تم تطبيقه ضمن الضروف الجويه. تفاعل الأكسده بدون لهب يتميز بشعله متجانسة وموزعه ومستوى عالي من التماثل لمعدل درجات الحراره داخل غرفة الأحتراق. أداء المنضومه, ألأنبعاثات الغازيه, صور للشعله, قياس كل من درجات الحراره, معدل جريان الهواء الداخل و معدل جريان وقود غازي بترولي مسال لنسب مختلفه للتدفق الكتلي في خطوط حقن الوقود دونت لحالة أحتراق واطيئ الأنبعاثات بدون لهب, لمعدل جريان وقود 3.2 غمثا مع6 منافذ بقطر 1 ملم لحاقن الوقود الرئيسي و 8 منافذ بقطر 0.8 ملم لحاقن الوقود الثانوي بينت الدراسه لأعلى معدل تدفق للهواء مع جريان وقود في حالة الأختناق في الحاقن الرئيسي لكل معدل جريان وقود يعطي أحتراق بدون لهب بلون أزرق شاحب موزع بتجانس مع تأثير كبير لنسبة تكافؤ خلط الوقود على معدل درجات الحراره والتي بدورها تحدد امكانية تولد اخماد اللهب البارد ومعامل لنمط درجات الحراره مقبول تصميميا < 0.2 مع زياده في كفائة الأحتراق تصل الى 99.68% وأنخفاض في معدل استهلاك الوقود النوعي مع زياده في القدره المتولده.


Article
Experimental Investigation of Preheated Air Effects with Multi-line of Fuel Injection (LPG) on a Tubular Combustor of Micro Gas turbine

Authors: ArkanKhikhal Husain --- Mahmood AttallahMashkoor --- Fuad Abdul Ameer Khalaf
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 9 Pages: 56-68
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

This work presentsthe experimental investigation carried out for preheated air with multi-line of fuel injection ina tubular combustor of micro gas turbine to produce high performance,Low emission anddistributed flameless combustion, flameless combustioncharacterized by dispersedand homogeneous flame and temperature uniformity under the conditions of preheated air and adequate amount of recirculationof products gases.System performance, emissions gases and temperature measured at variable inlet air mass flow rate andgasfuel LPG flow ratefor variable flowof secondary fuel radial inward 90º injection in secondary zoneF2 with respect main fuel injector flow rate F1. concluded that maximalpreheated air mass flow rate, with distributed fuel injection with high speed of fuel flow in the main and secondary injectors for each cases promotes the formation of distributed darkpal blue flamecombustion, for 3.2 g/s of fuel flow rate with 1mm main injector holes diameter and 8 radial inward 90º holes with 1cm depth of injection ports concluded,lower carbon monoxideCO emissions and decreasing in unburned hydro carbon UHC emissionsfrom 60 to20 ppmv with increasing in power generation from 2.7 to 5.2 kW and decreasing in specific fuel consumption(S.F.C)from 4 to2.8 kg/kWh.

يقدم هذا العمل بحث تجريبي تم تطبيقه لهواء مسبق التسخين مع حقن وقود متعدد الخطوط لحارق أنبوبي لتوربين غازي صغير لأنتاجأحتراق بأداء عالي وواطي الأنبعاثات وبدون لهب، الأحتراق بدون لهب يتميز بشعلهمتجانسةوموزعه ودرجةحرارةمتماثله لحالة هواء مسخن وكميه كافيه من أعادة التدوير للغازات الناتجه. أداء المنضومه ومعدل ألأنبعاثاتالغازيه ودرجات الحراره تم قياسها عند تغير معدل تدفق الهواء ومعدل تدفق الوقود الغازي البترولي المسال في الخط الثانوي F2لمنفذ حقن شعاعي الى الداخل بزاوية90º نسبة الى معدل الجريان في الحاقن الرئيسي F1. بينت النتائج لأعلى معدل تدفق للهواء مسبق التسخين بحقن وقود موزع بسرعه جريان عاليه في الحاقن الرئيسي والثانوي لكل حاله تعطي شعله موزعه متجانسه بلون أزرق شاحب مظلم , لجريان وقود بمعدل 3.2 غمثا مع قطر 1 ملم للحاقن الرئيسي و 8 حواقن بحقن شعاعي الى الداخل بزاوه90º وبعمق 1cm أستنتج معدل انبعاثات واطيئ لكل من اول اوكسيد الكربون COوأنخفاض في الهيدرو كربونات الغير محترقهUHC من 60 الى 20 جزء بالمليون كنسبه حجميه مع زياده في القدرهالمنتجه من 2.7 الى 5.2كيلو واط وانخفاض في معدل الأستهلاك النوعي للوقود من 4 الى 2.8 كغمكيلو واط .ساعه .


Article
Gas Turbine Tubular Combustor Main Injector Optimization for Low Emission Combustion

Authors: ArkanKhikhal Husain --- Mahmood AttallahMashkoor --- Fuad Abdul Ameer Khalaf
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 10 Pages: 1-12
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

This workpresents the experimental investigation results of high performance and low emission colorless combustion in a gas turbine tubular combustor at atmospheric conditions. Low emission and colorless oxidation reaction is characterized by dispersed flame and temperature under the conditions of preheated air. System performance, emissions of CO and UHC are recorded up to achieve low emission colorless combustion, the flame capturing, Measurements of temperature, inlet air mass flow rate and gas fuel LPG flow rate for variable of fuel main injector holes diameter. concluded that maximal air mass flow rate, with choked fuel flow in the main injector for each cases promotes the formation of colorless pal blue flame combustion, for 3.2 g/s of fuel flow rate with 6 holes and 1mm main injector holes diameter and lower CO emissions and decreasing in UHC emissions (70 → 10) ppmv with increasing in power generation (0.5 → 3.42) kW and decreasing in S.F.C. (21.5 → 3.49) kg/kwh.

يقدم هذا العمل نتائج لبحث تجريبي لاحتراق بأداء عالي وانبعاثات قليله بدون لون لحارق أنبوبي لتوربين غازي ضمن الضروفالجويه. تفاعل الأكسده بدون لون وبأنبعاثات قليله يتميز بشعله ودرجة حرارة موزعه لحالة هواء مسخن. أداء المنضومه ومعدل أنبعاثات كل من أول أوكسيد الكاربونCOوألهايدروكاربونات الغير محترقهUHC دونت لحين الوصول لأحتراقواطيئالأنبعاثات بدون لون, التقاط صور للشعله وقياس كل من درجات الحراره, معدل جريان الهواء الداخل, معدل جريان وقود غازي (غاز بترولي مسال) بتغير اقطار ثقوب الحاقن الرئيسي, بينت الدراسه لأعلى معدل تدفق للهواء مع جريان وقود في حالة الأختناق في الحاقن الرئيسي لكل معدل جريان وقود يعطي أحتراق بدون لهب بلون أزرق شاحب, لجريان وقود بمعدل 3.2 غمثا مع قطر 1 ملم للحاقن الرئيسي ينتج معدل انبعاثات واطيئ لكل من COوأنخفاض في UHC من) 70 ← 10( جزء بالمليون كنسبه حجميه مع زياده في القدرهالمنتجه من (0.5←3.42 (كيلو واط وانخفاض في معدل الأستهلاك النوعي للوقود من) 21.5 ← 3.49(كغمكيلو واط .ساعه .

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (4)


Year
From To Submit

2018 (4)