بررسی تاثیر فیزیکی و شیمیایی تزریق دی‌اکسیدکربن با مقادیر پیش‌گرمایش مختلف در احتراق بدون شعله

Abstract

هدف از مطالعه حاضر شبیه‌سازی عددی مشعل بدون شعله همراه با تزریق دی‌اکسید کربن درون جریان اکسیدکننده با استفاده از نرم افزار متن باز اپن‌فوم است. همچنین اثر مقادیر مختلف دمای پیش‌گرمایش اکسید کننده در آن مورد مطالعه قرار گرفته است. به‌منظور انجام شبیه‌سازی‌ها از مدل احتراقی PaSR، مدل توربولانسی k-ε استاندارد با ضرایب اصلاح شده و همچنین مدل تشعشعی فاز گسسته همراه با محاسبه ضرایب جذب و گسیل با استفاده از مدل WSGGM با ضرایب گاز غیرخاکستری استفاده شده است. نتایج بدست آمده از مطالعه حاضر نشان دهنده آن است که اثرات فیزیکی ناشی از تزریق دی‌اکسید کربن منجر به کاهش میزان آزادسازی حرارت و میزان کربن مونوکسید تولید شده می‌‌گردد در حالی که اثرات شیمیایی این تزریق منجر به افزایش قابل توجهی در این مقادیر می‌شود. افزایش میزان کسر جرمی تزریق از 0.25 به 0.75 منجر به تغییر بیشینه کسر جرمی مونوکسید کربن تولید شده از 0.05 به 0.072 می‌شود. همچنین با افزایش دمای اکسیدکننده بر تاثیر شیمیایی تزریق بر روی ساختار شعله و انتشار آلاینده مونوکسید کربن افزوده می‌شود. همچنین تاثیر شیمیایی تزریق CO2 بر روی تولید آلاینده ناکس به صورتی است که با افزایش دما منجر به افزایش میزان ناکس منتشر شده می‌شود.