فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

این مقاله به بررسی شبیه‌سازی جریان واکنشی مخلوط هوا/متان در مقیاس حفره با هدف بررسی اثرات چند بعدی و توربولانس در مقیاس حفره می‌پردازد. ماده متخلخل در این مطالعه به صورت آرایش شطرنجی سیلندرهای مربعی شکل در نظر گرفته شده است. نتایج مربوط به انرژی جنبشی توربولانسی، دما، ساختار شعله، ضخامت شعله و سرعت شعله در نسبتهای هم‌ارزی متفاوت آورده شده‌اند. انرژی جنبشی توربولانسی در امتداد مشعل در اثر سیلندرهای جامد تولید شده و مقدار آن افزایش می‌یابد تا اینکه یک پرش ناگهانی را در مکان شعله در اثر افزایش سرعت به دلیل انبساط حرارتی ناشی از احتراق نشان می‌دهد. در تحقیق حاضر نشان داده شده است که در نسبتهای هم‌ارزی بالا اثرات توربولانس چشمگیر است. به دلیل افزایش اثر توربولانس در نسبتهای هم‌ارزی بالاتر روند تغییرات ضخامت شعله با نسبت هم‌ارزی بر خلاف جریان آرام می‌باشد و با افزایش نسبت هم‌ارزی ضخامت شعله افزایش می‌یابد. همچنین نشان داده شده است که سرعت شعله بی‌بعد و دمای اضافی در نسبتهای هم‌ارزی پایینتر به دلیل اتلاف حرارت کمتر از بالادست مشعل بیشتر از نسبتهای هم‌ارزی بالاتر است. ساختار دو بعدی شعله در داخل حفره‌های ماده متخلخل با استفاده از خطوط هم‌دما در این تحقیق نشان داده شده است.