تاثیر دمای پیشگرم و میزان رقیق‌سازی بر میدان احتراقی و ترکیب محصولات در ‏احتراق ترکیبی ‏oxy-MILD‏ در یک محفظه‎ ‎آزمایشگاهی

نویسندگان

1 گروه هوافضا، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

2 عضو هیات علمی/ دانشکده علوم و فنون نوین/ دانشگاه تهران

3 عضو هیئت علمی/ دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف

4 عضو هیئت علمی/دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

doi
10.22034/jfnc.2019.97082
چکیده

در این تحقیق، ترکیبی از دو تکنولوژی احتراق اکسیژنی و احتراق MILD در یک کوره آزمایشگاهی همراه با جت ­های موازی به ­صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این سیستم نوین، به­ کمک رژیم MILD، علاوه­ بر رفع برخی مشکلات احتراق اکسیژنی، NOx از ترکیب گازهای خروجی حذف شده و محصولات احتراق عمدتاً متشکل ­از H2O و CO2 هستند. در این پژوهش، میدان احتراقی به­ کمک دو ابزار محاسبات عددی و تحلیل WSR بررسی شده است. در تحلیل عددی سه­ بعدی، از روش RANS و مدل ε k- RNG و مدل EDC در شبیه­ سازی تقابل آشفتگی جریان و شیمی احتراق استفاده شده است. تاثیر پیش­گرم ­سازی و رقیق­ سازی به ­کمک CO2 بر میدان احتراق و ترکیب گازهای خروجی بررسی شد. با افزایش دمای پیش­گرم، تکانه جت افزایش یافته و در نتیجه­ آن بهبود یکنواختیِ توزیع دما در کنار افزایش انتشار CO مشاهده شد. همچنین، افزایش رقیق­ سازی، به­ کمک CO2 در شرایط ثابت ورودی، دمای بیشینه را کاهش  می­دهد. بررسی تاثیر شیمیایی حضور CO2 نشان­دهنده تقویت مسیر تشکیل CO از طریق رادیکال CH3O نسبت­به مسیر اصلی از طریق فرمالدهید است. با افزایش حضور CO2 در مخلوط، مسیر تولید CO از سمت اتان ضعیف­ تر و نقش رادیکال متیلن CH2(s) قوی­تر می­شود.