بررسی عددی اثر مکان پیلوت بر بلندشدگی شعله جت آشفته با سطوح مختلف ناهمگنی در محفظه احتراق

Abstract

احتراق مخلوط واکنش‌دهنده‌های ناهمگن نوعی از احتراق است که در آن اختلاط سوخت و هوا به­طور کامل انجام نمی ­شود. این تحقیق به بررسی عددی اثر مکان پیلوت بر بلندشدگی شعله جت آشفته با سطوح مختلف ناهمگنی در محفظه احتراق پرداخته است. در این بررسی عددی، از مدل‌سازی معادلات ناویراستوکس به­روش میانگین‌گیری رینولدز و مدل‌سازی آشفتگی k-ε استاندارد و مدل‌سازی جریان واکنشی روش اتلاف گردابه‌ای EDC استفاده ‌شده است. مشاهدات نشان می‌دهد که ارتفاع بلندشدگی شعله با افزایش طول ناهمگنی کاهش یافته و در طول ناهمگنی مشخصی که وابسته به نسبت هم­ارزی و مکان پیلوت است، شعله به پایه می­ چسبد. در تمام حالات مورد بررسی، محدوده­ای از طول­ های ناهمگنی یافت شد که در این طول­ها شعله چسبیده بود. نتایج نشان می‌دهد که ارتفاع بلندشدگی شعله در حالت غیرپیش­مخلوط بیشتر از حالتی است که مخلوط سوخت و هوا به‌صورت تقریباً پیش­مخلوط در محفظه مشتعل می‌شوند. هرچه نسبت هم‌ارزی افزایش پیدا می‌کند، ارتفاع بلندشدگی کمتر می‌شود. براساس سه مکان مورد بررسی در دیوار جانبی برای مکان پیلوت و نتایج به­دست­آمده، پیلوتی که در محدوده وسط دیوار جانبی بود ارتفاع بلندشدگی کمتر و محدوده چسبیدن شعله بیشتری داشت. همچنین، ناحیه شعله در داخل محفظه با تغییر طول ناهمگنی تغییر می‌کند.