اهمیت استفاده از مدل احتراقی و زیرشبکه‏ی مناسب به‌منظور مدل‌سازی الگوی جریان در آتش استخری بزرگ‌مقیاس

Abstract

در این مقاله به کمک روش شبیه‌سازی گردابههای بزرگ رفتار آتش استخری بزرگ مقیاس مورد بررسی قرار گرفته است. به‌منظور بررسی کارایی مدل‏های احتراقی مختلف در شبیه‏سازی آتش و همچنین بررسی سازگاری مدل احتراقی با مدل زیرشبکه، دو مدل احتراقی اضمحلال گردابه (EDM) و سینتیک سریع در دو حالت مدل زیر شبکه‏ی اسماگورینسکی و تک-معادله‏ای، مورد ارزیابی قرارگرفته شد. در حالت کلی مدل احتراقی سینتیک سریع با پیش‏بینی بیش از حد احتراق، میزان سرعت و دما را مقداری بیشتر از نتایج تجربی مدل می کند، اما مدل احتراقی EDM به علت استفاده از زمان مشخصه‏ی اغتشاشی و نفوذ می‏تواند احتراق را دقیق تر مدل کند و در نتیجه نتایج میدان سرعت و دما را دقیق تر پیش‏بینی می کند. همچنین مدل احتراقی EDM در حالتی که از مدل زیر شبکه‏ی تک معادله‏ای استفاده شود، بهترین مدل در پیش‏بینی میدان سرعت است به‌نحوی‌که در مقاطعی از میدان حل با اختلاف حدود 5-10 درصد در محدوده‏ی نتایج تجربی قرار می‏گیرد، اما مدل احتراقی سینتیک سریع بر خلاف مدل EDM زمانی که با از مدل زیر شبکه‏ی اسماگورینسکی استفاده شود نتایج بهتری ارائه می‏دهد و زمانی که با مدل زیر شبکه ی تک معادله ای به کار رود، نتایج میدان سرعت را با دقت پائین تری، مدل می‏کند.