مطالعه عددی تاثیر سینتیک و مدل توربولانسی روی توزیع دما و گونه های شیمیایی در شعله غیرپیش آمیخته آزاد

در کار حاضر به بررسی تاثیر سینتیکهای شیمیایی، مدلهای توربولانسی و اعمال مدل تشعشعی در شعلههای غیر پیش آمیخته آشفته پرداخته شده است. بدین منظور شعله آزاد Sandia Flame D برای شبیهسازی انتخاب شده است. این مسیله دارای دادههای تجربی معتبر بوده که دراکثر شبیهسازیها از آن به عنوان مسیله معیار استفاده شده است. شبیه- سازی حاضر در نرمافزار متن باز اپنفوم و با استفاده حلگر reactingFoam انجام شده است. در این حلگر از مدل احتراقی PaSR به منظور اعمال برهم کنش بین واکنشهای شیمیایی و توربولانس استفاده میشود. نتایجحاصل از بررسی چهار سینتیک تک مرحلهای، دو مرحلهای، چهار مرحله- ای و DRM 19 نشان دهنده دقت مناسب سینتیک DRM 19 در پیش بینی توزیع دما و گونهها بود. نتایج حاصل همچنین نشان میدهند که در مورد عملکرد سایر سینتیکهای مورد نظر نمیتوان قضاوت کلیکرد. علاوه بر این با توجه به اهمیت اختلاط سوخت و اکسیدکننده در جریانهای واکنشی و تاثیر مدلسازی اغتشاش بر روی آن، در این مطالعه عملکرد سه مدل توربولانسی Standard k-ε ، RNG k-ε و SST k-ω نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده مدلتوربولانسی Standard k-ε انطباق بیشتری با فیزیک مسیله داشته و سایر مدلهای توربولانسی مورد بررسی منجر به پیشبینی نامناسب موقعیت شعله میشوند.