ایمان محمدی - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی سهند
سیامک حسین پور - دانشیار دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند

در این مقاله به بررسی احتراق مخلوط پیش آمیخته هوا- متان در حالت دو بعدی و متقارن محور همراه با پروفیل تغییر تخلخل متغیر با استفاده از روش های عددی پرداخته شده است برای این کار از مکانیزم های چند مرحله ای شامل GRI.۱.۲، GRI.۲.۱۱،  GRI.۳.۰مکانیزم اسکلتال و مکانیزمی با۱۷گونه و ۵۸ واکنش شیمیایی استفاده شده است و اثرات این مکانیزم ها بر روی پروفیل های دما، کسر جرمی گونه ها و انتشار آلاینده ها مورد بررسی قرار گرفته است. معادله ی پیوستگی، معادلات ناویر استوکس، معادلات انرژی فاز گاز و جامد و معادلات حاکم بر گونه های شیمیایی با استفاده از روش حجم محدود حل شده و برای ارتباط بین سرعت و فشار از الگوریتم SIMPLE استفاده شده است. نتایج نشان داد که مکانیزم های احتراقی حاضر دارای دقت تقریبا یکسان در پیش بینی دما و کسر جرمی گونه ها می باشند. به عبارت دیگر مکانیزم های GRI.۱.۲، GRI.۲.۱۱، GRI.۳.۰ دارای دقت یکسان و مکانیزم های اسکلتال و ۱۷ جزئی نیز دارای پیش بینی های نزدیک به هم برای پروفیل دما و کسر جرمی گونه های شیمیایی،  می باشند. علاوه بر آن اثرات افزایش در سرعت ورودی و ضریب انتقال گرمای حجمی ناحیه ی احتراقی درحالی که از پروفیل تغییر تخلخل متغیر استفاده شده است، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت ورودی دمای بیشینه گاز کاهش پیدا می کند و به تبع آن میزان انتشار NOx  نیز کاهش می یابد و همچنین  با کاهش ضریب انتقال گرمای حجمی دمای بیشینه کاهش می یابد.

محیط متخلخل, تخلخل متغیر, احتراق متقارن محور, مکانیزم های شیمیایی, انتقال حرارت, حجم محدود