شناسایی ناحیه تشکیل احتراق گروه قطره به‌وسیله پارامتر شاخص شعله در شعله اسپری جریان متقابل آرام

نویسندگان

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

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

3 استادیار، پژوهشگاه هوافضا، تهران، ایران

4 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22044/jsfm.2020.8802.2998
چکیده

شبیه‌سازی عددی دوبعدی شعله اسپری در پیکربندی جریان متقابل آرام انجام شده و ناحیه تشکیل احتراق گروهی قطرات به وسیله پارامتر شاخص شعله برای نرخ کرنش، نسبت هم‌ارزی و قطر قطرات مختلف در نسبت هم‌ارزی‌های بالا تعیین شده است. از n-decane (C10H22) به عنوان یک سوخت اسپری مایع استفاده شده و یک واکنش کلی یک مرحله‌ای برای مدل واکنش احتراق به کار گرفته شده است. قطرات سوخت به صورت تصادفی با استفاده از یک کد UDF در ورودی هوا تزریق می‌شوند و حرکت قطره با روش لاگرانژ محاسبه شده است. با توجه به نتایج در نسبت هم‌ارزی‌های بالا، نرخ کرنش‌های بالا و قطرهای بزرگ قطرات، دمای مرکز شعله به دلیل سرکوب شدن واکنش‌ شیمیایی ناشی از کاهش کسرجرمی اکسیدکننده، افت پیدا می‌کند و رژیم غالب شعله در این حالت‌ها به صورت غیرپیش-آمیخته می‌باشد. احتراق گروه خارجی قطره در لایه بالا و پایین شعله رخ داده، و احتراق گروه داخلی در مرکز شعله اتفاق می‌افتد.کلمات کلیدی: پیکربندی جریان متقابل، احتراق اسپری، احتراق گروه قطره، شاخص شعله.