مقایسه شبیه‌سازی احتراق پیش‌آمیخته آشفته با روش‌های PDF و RANS

نویسندگان

امیرکبیر

چکیده

در این پژوهش یک شعله پیش‌آمیخته‌ آشفته متان- هوا به دو روش تابع چگالی احتمال (PDF) و معادلات متوسط‌ گیری شده‌ رینولدزی (RANS) شبیه‌سازی شده است. برای مدلسازی اختلاط مولکولی در روش PDF از مدل تصحیح‌شده‌ کرل (Curl) استفاده شده است. حل عددی معادله انتقال PDF با استفاده از روش مونت‌کارلو انجام شده و برای افزایش دقت و کاهش زمان محاسباتی، گام زمانی محلی و متوسط‌ گیری زمان اجرا به کار رفته است. در معادلات RANS، جمله متوسط نرخ واکنش شیمیایی با استفاده از مدل شکست گردابه- نرخ محدود، مدلسازی شده و روش اختلاف محدود بر روی یک شبکه‌ جابه­ جا شده برای حل عددی این معادلات استفاده شده است. ویژگی­ها و تفاوت‌های دو روش مذکور، از جمله زمان محاسباتی و پیش‌بینی میدان‌های متوسط برای شعله‌های پیش‌آمیخته، با جزئیات و به طور کمی مقایسه شده‌اند. ملاحظه شده که میدان‌های متوسط پیش‌بینی شده در نواحی نزدیک به شعله دارای اختلاف زیادی هستند، همچنین طول شعله پیش‌آمیخته پیش‌بینی شده به روش PDF، نصف طول پیش‌بینی شده به روش RANSاست.

کلیدواژه‌ها