Modelado CFD de la atomización del combustible en quemadores de turbinas de gas

Abstract

[EN] In gas turbine combustors, there is a continuous high velocity airflow in which the fuel is injected by means of an atomizer. Given the high turbulence of the airstream, induced through a swirler, the fuel (also injected in a continuous manner) is quickly broken up into sheets and/or layers. The purpose of this work is to study this process through CFD techniques. A mixed Eulerian-Lagrangian (for the air flow modelling and the tracking of the fuel particles, respectively) model will be implemented. Turbulence, in turn, will need to be modelled as well. The code will be validated against experimental measurements reported in the literature.

[ES] En los quemadores de turbinas de gas, existe un flujo continuo de aire a alta velocidad en el cual el combustible es inyectado mediante un atomizador. Dada la alta turbulencia del aire, inducida mediante un generador de swirl, el combustible (también inyectado de manera continua) se logra descomponer en láminas y/ó gotas rápidamente. El propósito del trabajo es el estudio de este proceso mediante técnicas CFD. Se llevará a cabo un enfoque mixto Euleriano (para el modelado del flujo del aire) y Lagrangiano (para el seguimiento de las partículas de combustible). La turbulencia, a su vez, también deberá ser modelada. El código se validará frente a medidas experimentales existentes en la literatura.