【الهدف】 مع تصاعد مشاكل الطاقة والبيئة، يحظى وقود الهيدروجين باهتمام كبير من جميع أنحاء العالم. مصدر الهيدروجين واسع النطاق، ويمكن تحقيق احتراق بدون انبعاثات كربونية ومنخفضة أكاسيد النيتروجين من خلال دمجه مع تقنية الاحتراق المختلط الدقيق. ما إذا كان يمكن لمحرقة الاحتراق المختلط الدقيق تحقيق احتراق مستقر ومنخفض التلوث يعتمد على خصائص خلط الوقود والهواء وخصائص الاحتراق الناتجة، لذلك من الضروري دراسة خصائص الخلط في المحارق المختلطة الدقيقة. 【الطريقة】 استنادًا إلى محرقة مختلطة دقيقة أحادية المرحلة من تصميم مستقل، تم دراسة خصائص الخلط والتدفق داخل هذه المحرقة باستخدام المحاكاة العددية، وتم استكشاف مبدأ عملها، وتأثيرات المسافة الإزاحية، وطول مسافة الخلط، وشكل مداخل الهواء، ونسبة تدفق الزخم على بنية وتوزيع المجال التدفق وخصائص الخلط عند القدرة المنخفضة. 【النتائج】 تظهر نتائج المحاكاة العددية أن زيادة المسافة الإزاحية وطول مسافة الخلط يساعد على تحسين تساوي الخلط. مع زيادة المسافة الإزاحية، يصبح تأثير نسبة المولارية على الخلط أكبر تدريجيًا، حيث أن زيادة نسبة المولارية تسرع من اندماج الدوامات الداخلية، كما تزداد قوة دوامات الانكماش الخارجية؛ عند زيادة مسافة الخلط إلى طول معين، يصبح معدل زيادة مؤشر التساوي في بطء تدريجي، بينما ينتشر الهيدروجين بشدة، مما يجعل السيطرة على الخلط الكامل ضمن منطقة الخلط أمرًا صعبًا؛ عند عمق نفاثة منخفض، تتميز فتحات الهواء ذات نسبة العرض إلى الارتفاع الصغيرة ونسبة المساحة العليا والسفلى بتحسن في الخلط، وعند نسبة مولارية منخفضة تولد الدوامات الداخلية للفتحات الهوائية المثلثة تأثير شفط قوي على الوقود؛ تساوي الخلط هو نتيجة تأثير مشترك لنسبة تدفق الزخم وقوة الدوامات، وفي التدفق العرضي صغير الحجم، يكون تأثير نسبة تدفق الزخم على النفاثة أكثر وضوحًا من تأثير قوة الدوامات، وعند نفس نسبة تدفق الزخم، تكون فتحات الهواء الأصغر أفضل من حيث الخلط. مع زيادة نسبة تدفق الزخم، يظهر توزيع الوقود تحويلاً من الشكل نصف الدائري إلى شكل قطرة الماء ثم إلى شكل حدوة حصان. 【الاستنتاج】 نتائج هذه الدراسة مفيدة لتصميم وتحسين تكنولوجيا الاحتراق المختلط الدقيق في التوربينات الغازية الصغيرة.

التوربينات الغازية الصغيرة; محرقة احتراق مختلط دقيقة أحادية المرحلة; خصائص التدفق; خصائص الخلط; مؤشر التساوي