جلسه دفاع از پایان‌نامه: آقای مراد هواسی، گروه آموزشی هوا فضا-جلو برندگی
 خلاصه خبر: مطالعه عددی رژیم های مختلف شعله در اسپری جریان متقابل آرام
چکیده: از آنجایی که در بسیاری از کاربردهای عملی میدان جریان به طرز محسوسی دارای کشیدگی و کرنش میباشد، به منظور پیشبینی واقع بینانهتر رفتار شعله تحت این شرایط، پیکربندی جریان متقابل در این موارد مناسب میباشد. شبیهسازی عددی دوبعدی شعله اسپری تشکیل شده در یک پیکربندی جریان متقابل آرام، ابتدا برای سوخت n-decane با واکنش تک مرحلهای کلی انجام شد و اثر تغییرات نسبت همارزی، قطر قطرات و نرخ کرنش مورد بررسی قرار گرفت و برای صحهگذاری بر روش حل نتایج حاصل از این شبیهسازی با نتایج کار عددی واتاناب و همکاران[1]، مقایسه شد که دقت نتایج شبیهسازی قابل قبول است. بعد از اطمینان از صحت روش حل، برای بررسی تغییرات گونهها و رادیکالهای مهم، از اتانول به عنوان یک سوخت اسپری مایع استفاده شده و یک سینتیک با 180 واکنش و 40 گونه 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. نتایج نشان میدهد که با افزایش مقادیر نسبت همارزی، قطر اولیه قطرات و نرخ کرنش کسر حجمی سوخت مایع در مرکز شعله افزایش مییابد، و به دلیل واکنشهای احتراق در این ناحیه مقدار کسر جرمی گونه O2 در نسبت همارزی، قطر اولیه قطرات و نرخ کرنشهای بالا صفر شده و به این رفتار احتراق گروه قطره یا سرمایش در احتراق گفته میشود، که باعث کاهش دمای گازها در مرکز شعله میشود. با افزایش SMD، حجم شعله اسپری کاهش مییابد، زیرا نیروی اینرسی قطرات و سرعت تبخیر آنها کاهش مییابد،. همچنین با استفاده از منفی یا مثبت بودن پارامتر شاخص شعله به بررسی تعیین نواحی شکلگیری رژیمهای پیشآمیخته و غیر پیشآمیخته در این پیکربندی پرداخته شده است. در نسبت همارزیهای پایین، SMD کوچک و نرخ کرنشهای پایین به دلیل اینکه سوخت زودتر تبخیر شده و قبل از ورود به منطقه دما بالا با هوا ترکیب شده و در نتیجه بخشی از ساختار شعله به صورت پیشآمیخته در میآید. با افزایش نسبت همارزی، قطر قطرات و نرخ کرنش به دلیل اینکه کسرجرمی سوخت خیلی بیشتر از اکسیدکننده است، و به همین دلیل عدد شاخص شعله دارای مقدار منفی بوده و شعله در این حالتها بیشتر به صورت غیرپیشآمیخته میباشد. 8 دی 1397 / تعداد نمایش : 1359
|