بررسی و مطالعه عددی یک مشعل چرخشی واکنشی

مشعل چرخشی در بسیاری از کاربردهای صنعتی و تجهیزات صنعتی مانند محفظه های احتراق کاربرد دارند. در اکثر احتراق های غیر پیش مخلوط پایداری شعله یک معضل بسیار بزرگ است که به صورت خاموش شدن شعله ظاهر می شود. یکی از روش های پایدار سازی شعله های غیر پیش مخلوط استفاده از چرخش می باشد. برای شبیه سازی جریان هایی که علاوه بر احتراق با جریان آشفته نیز سروکار دارد به مدل احتراقی نیاز است که واکنش شیمیایی را به طور مجزا در نظر بگیرد. به همین منظور از مدل فلیملت آرام پایا و مکانیزم شیمیایی GRI 3.0 و مدل های تلاطم برای این شبیه سازی استفاده می شود. در مشعل های جرخشی با اعمال جرخش ناحیه حلقه ای شکلی بنام ناحیه بازگردش مرکزی بوجود می آید که نقش مهمی در افزایش پایداری جریان و افزایش اختلاط واکنش دهنده ها دارد. در این پژوهش بوسیله نرم افزار تجاری فلوئنت به بررسی شعله چرخشی متلاطم واکنشی برای گاز متان با استفاده از مدل احتراقی فلیملت آرام پایا و به کمک مدل های عددی تلاطم standard k-ε و RNG k-ε پرداخته شده است. نتایج نشان داد که مدل تلاطم RNG k-ε در مقایسه با داده های تجربی جواب های بهتری را پیش بینی می نماید.

Keywords:

مشعل چرخشی , مدلسازی تلاطم , مدل فلیملت پایا , شعله غیرپیش مخلوط