مطالعه عددی ساختار شعله آشفته غیرپیش‌آمیخته متان با استفاده از رویکرد تابع چگالی احتمال
کد مقاله : 1641-ISME2026
نویسندگان
روح الله ماهوری1، زینب پورانصاری *2، امیر حسین مهمان دوست3
1خیر
2استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
3دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده مقاله
احتراق جریان‌های آشفته غیرپیش‌آمیخته، پدیده‌ای حاکم در بسیاری از سیستم‌های پیشرانش فضایی و توربین‌های گاز زمینی است. در این پژوهش، شبیه‌سازی عددی شعله استاندارد شعله ساندیا D(جت متان/هوا با رینولدز ۲۲۴۰۰) با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده است. هدف اصلی، ارزیابی دقت مدل شعله‌ پایا در پیش‌بینی میدان دما و توزیع گونه‌های شیمیایی تحت فرض آدیاباتیک است. معادلات ناویر-استوکس با میانگین‌گیری فاور همراه با مدل آشفتگی 𝜖 -𝑘 استاندارد حل شده‌اند. برهم‌کنش شیمی و تلاطم با استفاده از تابع چگالی احتمال با توزیع بتا مدل‌سازی شده است. نتایج نشان می‌دهد که مدل شعله کوچک توانایی بالایی در بازتولید میدان سرعت و موقعیت لایه‌های برشی دارد. این مطالعه نشان می‌دهد که اگرچه فرض آدیاباتیک برای پیش‌بینی آیرودینامیک شعله و توزیع گونه‌های اصلی مناسب است، اما برای تخمین دقیق بارهای حرارتی نیازمند اصلاحات ترمودینامیکی است.
کلیدواژه ها
دینامیک سیالات محاسباتی، مدل شعله کوچک، احتراق آشفته، شعله ساندیا D ، شرط مرزی آدیاباتیک.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی