شبیه‏‌سازی عددی آتش در اتاق با مدل احتراقی تولید ‏فلیملت‏ منیفولد و مقایسه با مدل‏‌های احتراقی دیگر

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2021.19947.7145
چکیده

در این مقاله، از روش شبیه‌‏سازی گردابه‌‏های بزرگ استفاده شد و روش تک-معادله‏‌ای به عنوان روش زیر شبکه اتخاذ گردید. همچنین شبیه‏‌سازی‏‌ها به صورت سه‌‏بعدی، غیر دائم و تک فاز انجام می‌‏شود و عدد فرود 0/۰۰۰۲۵۵ در نظر گرفته می‏‌شود. به‌منظور بررسی دقیق اثر مدل احتراقی، مدل احتراقی تولید ‏فلیملت‏ منیفولد در شبیه‌‏سازی آتش در اتاق استفاده می‏‌شود و نتایج این مدل احتراقی با مدل‌‏های سینتیک بسیار سریع و اضمحلال گردابه مقایسه می‌شود. با مقایسه‌‏ی نتایج مشاهده می‌‏شود که در سناریوی آتش در فضای اتاق با نرخ آزادسازی حرارت 62/9 کیلووات، دمای متوسط در شعله به‌طور تقریبی ۱۵۰۰ کلوین می‌‏شود. همچنین، نتایج مدل احتراقی اضمحلال گردابه و سینتیک بسیار سریع بهتر از مدل احتراقی ‌تولید ‏فلیملت‏ منیفولد نتایج دما را پیش‌‏بینی کرده‌‏اند؛ اما در پیش‌‏بینی سرعت هر سه مدل احتراقی با خطای نسبی کمتر از ۱۰ درصد، به نتایج تجربی نزدیک هستند. با توجه به هزینه‏‌ی محاسباتی پایین مدل تولید ‏فلیملت‏ منیفولد و توانایی استفاده از سینتیک کامل در این مدل احتراقی و همچنین دقت قابل قبول آن، استفاده از این مدل در شبیه‌‏سازی آتش در اتاق، مناسب است.