بررسی اشتعال جت متان-هوا با استفاده از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

هدف در این مقاله، مطالعه پدیده اشتعال و نحوه گسترش شعله در جت متان-هوا است. این کار با استفاده از نرم افزارو روش شبیه سازی گردابه های بزرگ و تکنیک شعله ضخیم شده و به صورت 3 بعدی انجام شده OpenFoam متن باز است. شبیه سازی های جریان سرد جت هوا و متان بیانگر عملکرد بسیار عالی کد و تنظیمات مربوطه در پیش بینی میدان توربولانسی حاکم بر جریان است. پس از آن فرآیند اشتعال و انتشار شعله شبیه سازی شده که با دقت خوب اعتبارسنجیشد. نتایج بیانگر آن است که هسته احتراق تولید شده بر اثر جرقه به صورت کروی رشد کرده و در ابتدا در جهت جریان و به سمت پایین دست جریان گسترش می یابد و سپس به سمت بالادست جریان شروع به حرکت می کند. نگاه دقیق تربه نحوه گسترش شعله نشان می دهد که شعله در ابتدا به سمت عرضی حرکت می کند زیرا سرعت های عمود بر صفحه گسترش شعله در این نواحی کمتر است. سپس شعله از سمتی که سرعت محوری آن کم تر است به سمت بالادست Z حرکت می کند. در نقطه بالادست، شعله دوباره در جهت عرضی حرکت کرده و خود را در تمامی نقاط همان می گستراند.