ارزیابی مدلهای توربولانسی در شبیه سازی کوره های با احتراق بدون شعله
چکیده
احتراق تحت شرایط رقیق سازی زیاد و دمای پیش گرم بالا یک تکنولوژی جدید در علم احتراق به حساب می آید که سبب افزایش راندمان و کاهش nox می شود. جهت مطالعه این رژیم احتراقی، شعله اغتشاشی غیرپیش آمیخته متقارن محوری مخلوط ch4+h2 (jhc burner) که شرایط احتراق بدون شعله را دارد، مبنای مدلسازی قرار گرفته است. برای شبیه سازی از نرم افزار openfoam بصورت پردازش موازی استفاده شده است. در مدلسازی صورت گرفته از مدل احتراقی pasr جهت ایجاد رابطه مناسب بین سینتیک شیمیایی و آشفتگی جریان استفاده شده است. در کار حاضر از مدل های rans و les برای شبیه-سازی جریان احتراقی آشفته استفاده می شود. سپس اثر رقیق سازی اکسیژن در جریان داغ اکسیدکننده بر روی احتراق بدون شعله مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از اهداف این مطالعه ارزیابی عملکرد مدل احتراقی pasr در رژیم احتراقی بدون شعله می باشد. مقایسه نتایج مدل سازی و تجربی حاکی از رضایتبخش بودن نتایج مدل pasr به خصوص در نزدیکی دهانه نازل در مقایسه با مدل های edc ، فلیملت و pdf می-باشد. برای مدل سازی اغتشاش، از مدل k?? استاندارد با مقدار 6/1 برای ضریب در معادله استهلاک انرژی اغتشاش، که بوسیله محققین پیشنهاد شده است، در این کار استفاده گردید. نتایج نشان می دهند که کاهش اکسیژن در ناحیه واکنش سبب یکنواخت شدن میدان دما می شود. همچنین افزایش درصد هیدروژن در سوخت، شدت واکنش ها و پایداری احتراق را افزایش داده و به مقدار کمی از یکنواختی دما می کاهد مقایسه نتایج les با نتایج مدل k-? نشان می دهد که، مدل les کمیت های میدان را دقیق تر از مدل k-? ارزیابی می کند.