بررسی اثر دما بر اشتعال فواره متان-هوا با استفاده از روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی هوافضا، آزمایشگاه احتراق و توربولانس

3 دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی هوافضا

4 دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی هوافضا

چکیده

هدف در این مقاله مطالعه پدیده اشتعال و نحوه گسترش شعله در فواره متان-هواست. این کار با استفاده از نرم‌افزار متن‌باز اپن­ فوم و روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ تراکم‌پذیر، مدل احتراقی شعله ضخیم­ شده و به­ صورت سه­ بعدی انجام شده است. جرقه به­ صورت افزودن مصنوعی آنتالپی در معادله انرژی مدل‌سازی شده است. شبیه‌سازی‌های فواره هوا و فواره سرد متان بیانگر عملکرد مناسب کد و تنظیمات مربوطه در پیش‌بینی میدان آشفته حاکم بر جریان است. پس از آن فرایند اشتعال و انتشار شعله شبیه‌سازی شده که نتایج اعتبارسنجی مناسب ارزیابی شده است. با استفاده از معیار دمای شعله، مسیر انتشار جبهه احتراق تعیین شده و سینتیک انتشار بررسی شده است. در نهایت، بررسی اثر دمای اولیه میدان بر فرایند اشتعال بیانگر آن است که ارتفاع شعله، فاصله لبه شعله از محور و سرعت انتشار جبهه شعله با دما تغییر می‌کند.

کلیدواژه‌ها