بررسی عددی تاثیر نسبت انسداد و هندسه موانع بر شتاب گیری شعله و فشار حاصل از انفجارگازی

هدف از مقاله حاضر بررسی حضور موانع صلب، با نسبت انسداد و هندسه های مختلف، بر روی شتاب گیری شعله و فشار حاصل از انتشار شعله پیش آمیخته با استفاده از شبیه سازی گردابه های بزرگ است.در این تحقیق، نرخ واکنش زیرشبکه با استفاده از مدل احتراقی چین­ خوردگی سطح شعله ولر محاسبه شده است. در کار حاضر، سه نوع مانع با سطح مقطع دایره ای، مربعی و مثلثی با نسبت انسدادهایی در حدود ۱۰ تا ۷۲ درصد مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاضر نشان می دهند که موانع مربعی سریع­ترین شتاب گیری شعله و موانع دایره ای کندترین شتاب گیری را به همراه دارند. همچنین، سرعت فواره جریان عبوری از روی موانع و سطح آشفتگی حاصل از موانع با افزایش نسبت انسداد افزایش یافته و درنتیجه سرعت انتشار شعله افزایش می یابد. حجم مواد نسوخته به ­تله­ افتاده در پشت موانع نیز، که نقش بسزایی در فشار بیشینه حاصل از انتشار شعله دارد، برای موانع مثلثی بیشترین مقدار را دارد. بیشینه فشار با افزایش نسبت انسداد افزایش یافته و نرخ افزایش وابسته به هندسه مانع است؛ به طوری که مانع مربعی بیشترین فشار و مانع دایره ای کمترین فشار را ایجاد می کند. زمان رخداد بیشینه فشار نیز با افزایش نسبت انسداد کاهش یافته و وابسته به هندسه مانع است.

Keywords:

شعله پیش آمیخته آشفته , شتاب گیری شعله , شبیه سازی گردابه های بزرگ , فشار انفجار , موانع صلب