مطالعه اثر هندسه سر مشعل با دیواره مخروطی بر جریان احتراقی غیر پیش آمیخته آشفته

چکیده مقاله

در تحقیق حاضر با استفاده از شبیه¬سازی عددی به مطالعه اثر هندسه سرمشعل مخروطی بر شعله غیرپیش¬آمیخته آشفته پرداخته شده¬است. هندسه محفظه احتراق استوانه¬ای شکل و با تقارن محوری درنظرگرفته شده¬است. حضور سرمشعل مخروطی در ابتدای محفظه احتراق باعث تغییر جهت جریان برگشتی به سمت واکنش¬دهنده¬ها شده و تغییرات قابل توجهی را در پارامترهای شعله ایجاد کرده و مجموعا باعث افزایش پایداری شعله می¬گردد. معادلات حاکم بر مسئله شامل معادلات پیوستگی، اندازه حرکت، انرژی و جزءها با استفاده از روش عددی حجم محدود حل شده‌اند. برای مدل¬سازی اثر آشفتگی بر احتراق از مدل ترکیبی اضمحلال ادی/نرخ محدود استفاده شده و برای محاسبه سینتیک واکنش از مکانیزم پنج مرحله¬ای معروف نیکول استفاده شده¬است. برای مدل¬سازی آشفتگی از مدل k-ε استاندارد استفاده شده¬است. با بررسی نتایج مشاهده می¬شود که با کاهش زاویه سرمشعل مخروطی و همچنین افزایش طول این سرمشعل¬ها، طول شعله کاهش یافته و دمای شعله افزایش می¬یابد که این موجب افزایش پایداری شعله می¬گردد.