مدل سازی احتراق مغشوش با استفاده از مدل واکنشگاه اختلاط ایدئال اصلاح شده

در این مقاله به بررسی تاثیر اضافه­ کردن جمله اثر میدان جریان در رابطه محاسبه تغییرات گونه در مدل برهمکنش احتراق و اغتشاشات واکنشگاه اختلاط ایدئال (PSR) پرداخته شده است. نتایج مدل اصلاح­ شده با نتایج مدل واکنشگاه اختلاط ایدئال مقایسه و تحلیل شده است. مدل احتراقی مورد استفاده در این مقاله مدل اتلاف گردابه بوده و میدان سیال مغشوش با استفاده از مدل اغتشاشی k-ε استاندارد شبیه سازی شده است. هندسه مورد استفاده مشعل سندیا D است که به­صورت متقارن محوری درنظر گرفته شده است. سینتیک درنظر گرفته شده برای شبیه سازی واکنش ها سینتیک ۱۹ گونهای DRM بوده و شبیه سازی ها به­ وسیله نرم افزار اپن فوم انجام گرفته و مدل احتراقی و مدل برهمکنش احتراق و اغتشاشات به­صورت جداگانه بر روی این نرم افزار پیاده سازی شده است. درنهایت، نتایج به ­دست ­آمده با استفاده از نتایج تجربی صحت سنجی شده است. نتایج به ­دست آمده بیانگر توانایی مدل اصلاح ­شده در بهبود پیش­ بینی ها در ناحیه با اختلاط بالای شعله به­ سبب اعمال تاثیر اغتشاشات در محاسبه نرخ تعییرات گونه است. نتایج نشان دادند در راستای محور شعله استفاده از مدل اصلاح­ شده به بهبود پیشبینی ها در توزیع اسکالرهای واکنشی و همچنین سرعت خواهد انجامید و ناحیه شعله به ­درستی پیشبینی خواهد شد. میزان بهبود نتایج در پیش­بینی سرعت، دما و گونه ­ها  به ­ترتیب تا ۱۰، ۱۴ و ۱۵ درصد است. نتایج در راستای شعاعی تفاوت چندانی با مدل اصلاح ­نشده نداشت، زیرا اثر جمله اختلاط مغشوش در نواحی دورتر از ناحیه مرکزی، به دلیل کاهش اختلاط در این نواحی، اندک است.

Keywords:

واکنشگاه اختلاط ایدئال , شعله سندیا , مدل اتلاف گردابه , احتراق مغشوش , شبیهسازی عددی