ارزیابی مدل‌های احتراقی در احتراق محیط متخلخل با نسبت هوای اضافی مختلف

نویسندگان

1 فردوسی مشهد

2 مهندسی مکانیک دانشگاه فردوسی مشهد

doi
10.22060/mej.2019.15713.6187
چکیده

در این مقاله به بررسی همزمان اثرات نسبت هوای اضافی و مکانیزم‌های احتراقی بر روی دما و انتشار گونه‌ها در مشعل‌های محیط متخلخل با تغییر تخلخل پیوسته پرداخته شده است. برای این هدف از سینتیک‌های چند مرحله‌ای استفاده شده است و اثرات آ‌ن‌ها بر روی پروفیل دما، کسر جرمی گونه‌های اصلی و انتشار آلاینده‌ها برای مقادیر مختلف نسبت هوای اضافی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر مسألهشامل معادله پیوستگی، معادلات مومنتوم، معادلات انرژی فاز گاز و جامد و معادله بقاء گونه‌های شیمیایی با استفاده از روش حجم محدود حل شده و از الگوریتم سیمپل برای ارتباط بین سرعت و فشار استفاده شده است. نتایج نشان داد که به ازای نسبت هوای اضافی 5/1، نتایج ناشی از مکانیزم های احتراقی دارای دقت یکسان در پیش بینی پروفیل دما و کسر جرمی گونه‌های اصلی هستند و بعد از آن برای مقادیر بیشتر نسبت هوای اضافی نتایج ناشی از مکانیزم‌های احتراقی اختلاف کمی را نشان می‌دهد. این در حالی است که بیشترین اختلاف در نتایج برای حالت استوکیومتری مشاهده می‌شود. همچنیندر شرایط استوکیومتری میزان انتشار مونو اکسید نیتروژن با استفاده از مکانیزم احتراقی  مقدار صفر پیش بینی می‌شود و برای بقیه ضرایب نسبت هوای اضافی مقدار آن از مرتبه بزرگی  خواهد بود.