مطالعه عددی مشخصه های احتراقی مخلوط استوکیومتری هیدروژن – هوا در محفظه موج تراک چرخشی (RDE)

نویسندگان

1 دانشگاه شیراز

2 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز

3 دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی هوا فضا

doi
10.22034/jfnc.2021.269088.1259
چکیده

 به ­علت بازده بالاتر موج تراک در مقایسه با موج دفلگریشن، در سال ­های اخیر، توجه به استفاده از امواج تراک در موتورها جلب شده است. به این­ منظور، موتورهای مختلفی نظیر موتورهای تراک پالسی و موتور تراک چرخشی پیشنهاد می ­شود. با توجه به عملکرد بهتر موتورهای تراک چرخشی، هدف از کار حاضر بررسی انتشار موج تراک درون محفظه تراک چرخشی (RDE) به­ صورت عددی و با رویکرد سه­ بعدی است. برای این منظور از معادلات ناویراستوکس به ­همراه معادله انرژی و معادله بقای گونه برای جریان واکنشی استفاده خواهد شد. با توجه به حجم بالای محاسبات، در پژوهش حاضر از واکنش شیمیایی یک ­مرحله­ای استفاده می ­شود. نتایج پژوهش حاضر با نتایج مربوط به موج تراک چپمن-ژوگیت مقایسه شد. نتایج نشان می ­دهد که تطابق خوبی بین نتایج مربوط به دما و سرعت موج در شبیه­ سازی حاضر با داده­ های مربوط به تراک CJ وجود دارد. همچنین، با توجه به نتایج شبیه ­سازی ساختار موج تراک به­ خوبی استخراج شد، به ­طوری که بعد از ایجاد جرقه اولیه، موج تراک ایجاد شده و با سرعت مشخص شروع به حرکت می­ کند. در ادامه پارامترهای عملکردی محفظه حاضر، به­منظور به کارگیری در موتورهای توربینی، با استفاده از پارامترهای مختلف بررسی می ­شود که نشان از عملکرد قابل توجه این نوع محفظه ­ها  در مقایسه با سایر تجهیزات دارد.