بررسی تاثیر چرخش جریان ورودی در احتراق بدون شعله در مشعل های صنعتی

احتراق یک واکنش اکسیداسیون با سرعت زیاد است که با آزادسازی مقدار زیادی انرژی بصورت نور و حرارت همراه می باشد.شروع یک فرآیند احتراقی نیازمند اختلاط واکنش دهنده ها در سطح مولکولی با یکدیگر و وجود انرژی فعالسازی برای شکستهشدن پیوندهای بین مولکولی است. در فرآیند احتراق در یک سمت واکنش دهنده ها و در طرف دیگر محصولات واکنش وجوددارند که واکنش دهنده ها شامل سوخت و اکسیدکننده می باشند. در این پژوهش، شبیه سازی سه بعدی چرخش جریان ورودیدر احتراق بدون شعله در مشعل های صنعتی صورت گرفت. فرآیند تشکیل و پیشروی هسته گردابی که در این مشعل ها رخ میدهد به کمک شبیه سازی عددی به خوبی نشان داده شد. در جریان حاصل احتراق چرخشی سوخت و هوا در این مشعل هایصنعتی فرآیندهای پیچیده احتراق و اغتشاش رخ داد. از این رو بالابردن و بهینه کردن طراحی این وسائل نیاز به شناخت کاملفرآیندهای آیرودینامیکی و حرارتی جریان احتراقی داخل کوره ها دارد. جهت تحلیل جزئیات میدان جریان معادلات بقاء جرم،مومنتوم, انرژی و گونه های شیمیایی با استفاده از مدل های پیشرفته ریاضی توربولانس و احتراق حل شده اند. وجود مومنتوممماسی در جریان خروجی این مشعل ها باعث می شود که برگشت جریان در خروجی اتفاق نیفتد. با افزودن چرخش دمایحداکثر به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. از طرف دیگر ایجاد الگوی چرخش در جریان سبب پایداری شعله در توان هایبالای مشعل صنعتی شد.

Keywords:

جریان ورودی , احتراق , مشعل صنعتی