بررسی عددی مدل های نیمه تجربی تشکیل دوده و تشعشع در شعله های نفوذی متان- هوا در رژیم جریان آرام

در این پژوهش عملکرد دو مدل نیمه تجربی ماس– بروکس و روش ممان ها درتخمین دوده به همراه دو مدل تشعشع P1 و DO موجود در نرم افزار تجاریفلوئنت در شعله نفوذی آرام متان- هوا بررسی شده است. در حل میدان جریاناز سینتیک شیمایی کاهش یافته با 24 گونه شیمیایی و نفوذ مولکولی چند جزئیاستفاده شده است. تغییرات دما، کسرمولی دو گونه موثر شیمیایی در فرآینداحتراق و کسر حجمی دوده بر حسب فاصله شعاعی در فواصل مختلف طولی ازنازل ورودی سوخت با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج عددی برای تغییراتشعاعی دما و کسرمولی گونه متان در فواصل محوری ابتدایی تطابق خوبی بااندازه گیری های تجربی دارد. اما در فواصل محوری بالاتر با شروع فرآیند تشکیلدوده، رفته رفته خطای شبیه سازی افزایش می یابد. نتایج نشان می دهد که هردو مدل تخمین دوده با ضرایب پیش فرض نرم افزار، کسر حجمی دوده را در اینشعله بیش از مقدار واقعی پیش بینی می کنند. با این حال، روش ماس– بروکساز دقت به نسبت بهتری برخوردار است. همچنین دما و کسرمولی متان در هردو روش به مدل تشعشع وابستگی زیادی ندارد، اما کسرحجمی دوده با مدلDO بهتر پیش بینی شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که پیش بینیدوده با مدل های نیمه تجربی حتی در شعله های آرام نیز نیازمند استفاده از ثوابتتجربی مقتضی با سوخت و اکسید به همراه مدل مناسب تشعشع می باشد.

Keywords:

دوده , تشعشع , شعله نفوذی , جریان آرام