بررسی عددی انتشار آلاینده های احتراق هوا- متان در یک مشعل محیط متخلخل

نویسندگان

1 استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی؛ تهران، میدان ونک، خیابان پردیس،

2 استادیار دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی؛

3 کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی؛

doi
10.22060/mej.2010.262
چکیده

در مشعل­های محیط متخلخل دمای ناحیه احتراق در مقایسه با مشعل­هائی که شعله آزاد دارند، پائین تر است، که این امر باعث کاهش انتشار NOx در این مشعل­ها می­شود. به علاوه، چون محیط متخلخل سبب می­شود که فرصت کافی برای احتراق وجود داشته باشد، انتشار CO و هیدروکربن­های نسوخته نیز کاهش می­یابند. در این پژوهش، میزان انتشار آلاینده­ها در یک مشعل متخلخل یکپارچه با مبدل حرارتی با توان  kW 5 مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات ناویراستوکس، انرژی و بقای اجزاء شیمیائی در یک محیط متخلخل با فرض تعادل حرارتی موضعی بین فازهای جامد و گاز، حل شده است. میدان دمای دو بعدی و غلظت اجزاء شیمیائی برای احتراق پیش مخلوط هوا- متان ارائه شده و تأثیر هوای اضافی بر روی انتشار CO و NO مورد بررسی قرار گرفته است. مقادیر پیش بینی شده برای CO  و NO  تطابق قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی داشته و همچنین از لحاظ کمی و کیفی به برخی از مدل سازی­ها برتری دارد.