پایدارسازی شعله های پیش آمیخته و پیش نامیخته گازی در محیط های پرسرعت

در این مقاله پایداری استاتیکی شعله های آشفته ایستا در محیط های پرسرعت مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه تخمین مناسب حدود خاموشی شعله های پیش آمیخته و پیش نامیخته پایدار شده بر موانع شعله نگه دار جناقی شکل در محفظه های احتراق کاربردی از قبیل پس سوز موتورهای توربوجت و توربوفن ، موتورهای رم جت و کوره های صنعتی پرقدرت بوده است . بدین منظور ابتدا دو نمونه از معتبرترین مدل های ارائه شده در حوزه پایدارسازی شعله های آشفته معرفی گردیده و سپس محدوده پایداری شعله های مورد نظر با استفاده از طیف گسترده ای از سوخت های گازی از قبیل هیدروژن، متان، اتیلن، استیلن ، پروپان و همچنین انواع سوخت های مایع کاربردی از قبیل کروسین، بنزین و دیزل مورد مطالعه قرار گرفته است . نظر به نقش محوری مقیاس زمان شیمیایی در همبستگی های مورد استفاده که به صورت نسبت پخشندگی گرمایی به مجذور سرعت شعله لایه ای تعریف شده است، و همچنین با توجه به مشکلات موجود در محاسبه عددی و به کارگیری این کمیت در مدل های مزبور ، روش های جایگزینی برای محاسبه مقیاس زمان شیمیایی ارائه گردیده است. در مورد سوخت های گازی که مکانیزم سینتیک شیمیایی مطمئن تری داشته اند، این پارامتر با زمان اقامت خاموشی همبسته شده و مزایای استفاده از این روش برای محاسبه مقیاس زمان شیمیایی خصوصا در شرایط چالش زای رقیق سوز به اثبات رسیده است. در مورد سوخت های چند جزئی مایع که مکانیزم شیمیایی آنها نامطمئن و یا حجیم بوده، مقیاس زمان مزبور با نتایج یک رابطه تجربی ثانویه همبسته شده و امکان محاسبه سریع آن با روشی مطمئن فراهم گردیده است. رویکردهای جایگزین ارائه شده با استفاده از اطلاعات موجود اعتباردهی گردیده و مطالعات پارامتریک گسترده ای برای بررسی نقش عوامل گوناگون از قبیل دما، فشار و هندسه بر محدوده پایداری استاتیکی شعله های مزبور به انجام رسیده است.