بررسی عددی احتراق هوا / متان در مشعلهای محیط متخلخل غیرهمگن

احتراق در محیط متخلخل در مقایسه با مشعلهائی که شعله آزاد دارند، دارای مزایای قابل توجهی هستند . از آن جمله می توان به نرخ سوزش بیشتر، افزایش پایداری شعله، پائین بودن دمای ناحیه احتراق که خود سبب کاهش تشکیلNOx می شود و همچنین کاهش انتشارCO و اندازه کوچک این مشعلها اشاره نمود . در این مقاله، مدلسازی عددی دو بعدی متقارن محوری برای یک مشعل متخلخل یکپارچه با مبدل حرارتی با توان 5 kW ارائه شده است . در این تحلیل معادلات نویراستوکس، انرژی و بقای اجزای شیمیائی در یک محیط متخلخل حل شده و از واکنش کلی تک قدمی 1) واکنش و 5 جزء شیمیائی ) برای محاسبه نرخ تغییرات غلظت اجزای شیمیائی استفاده شده است . تعادل حرارتی موضعی بین جامد و گاز درنظر گرفته شده و از یک ضریب هدایت حرارتی مؤثر استفاده شده است، بنابراین تنها یک معادله انرژی برای این محیط حل می شود . مقادیر به دست آمده برای درجه حرارت خط مرکزی مطابقت بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد . میدان دمای دو بعدی و غلظت اجزای شیمیائی برای احتراق پیش مخلوط هوا / متان ارائه شده است . تأثیرات درصد هوای اضافی و ضریب هدایت حرارتی مؤثر بر روی دمای حداکثر میدان جریان و مکان جبهه شعله بررسی شده است

Keywords:

محیط متخلخل , احتراق , مدلسازی عددی