بررسی عددی احتراق در محیط متخلخل بدون در نظر گرفتن تشعشع حرارتی

در دهه های اخیر توجه به احتراق سوخت های هیدروکربنی در محیط متخلخل بی اثر به شکل چشم گیری افزایش یافته است و علت آن مزایایی است که این نوع از احتراق دارد. مانند انتقال حرارت بالا به واسطه تشعشع، گرمادهی همگن، بازده احتراق بسیار بالا و میزان انتشار کم آلاینده ها در این تحقیق جریان احتراقی در محیط متخلخل در دو حالت آرام و آشفته به صورت عددی شبیه سازی شده است. روش عددی مورد استفاده برای حل دسته معادلات دیفرانسیلی مشتق جزئی روش حجم محدود می باشد.ضرایب براساس روش تفاضلی هیبرید محاسبه می شوند و محاسبه میدانهای سرعت و فشار با استفاده از شبکه جابه جا شده و الگوریتم simple انجام شده است برای مدل کردن آشفتگی از روش £-k استاندارد منطبق با شرایط محیط متخلخل استفاده شده است ابتدا جریانهای آرام و آشفته در داخل محیط متخلخل در حالات مختلف به منظور شناخت خصوصیات جریان و پس از آن یک احتراق آرام شعله پیش آمیخته داخلی در محیط متخلخل به منظور آشنایی با جنبه های مختلف این پدیده شبیه سازی شده و نتایج حاصل ضمن مقایسه با نتایج موجود، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته اند. سپس احتراق در یک مشعل متخلخل آزمایشگاهی و مورد استفاده در دو حالت آرام و آشفته، توسط کد عددی به صورت کامل شبیه سازی شده است. در این قسمت خصوصیات احتراق در دو حالت آرام و آشفته، چگونگی توزیع دماهای جامد و گاز ساختار شعله، چگونگی پایداری شعله و اثر پارامترهای محیط متخلخل در حالات مختلف تحلیل شده و مورد بررسی قرار گرفته اند. احتراق آشفته در محیط متخلخل مبحث جدیدی است و به اثرات آشفتگی در این نوع احتراق در تحقیقات اخیر بسیار کم پرداخته شده است.