بررسی همزمان اثرات نسبت هوای اضافی و مکانیزم‌های احتراقی بر روی دما و انتشار گونه‌ها در مشعل‌های محیط متخلخل

Abstract

در این مقاله به بررسی همزمان اثرات نسبت هوای اضافی و مکانیزم‌های احتراقی بر روی دما و انتشار گونه‌ها در مشعل‌های محیط متخلخل با تغییر تخلخل پیوسته پرداخته شده است. برای این هدف از سینتیک‌های چند مرحله‌ای استفاده شده است و اثرات آنها بر روی پروفیل دما، کسر جرمی گونه‌های اصلی و انتشار آلاینده‌ها برای مقادیر مختلف نسبت هوای اضافی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر مسأله شامل معادله پیوستگی، معادلات مومنتوم، معادلات انرژی فاز گاز و جامد و معادله بقاء گونه‌های شیمیایی با استفاده از روش حجم محدود حل شده و از الگوریتم سیمپل برای ارتباط بین سرعت و فشار استفاده شده است. نتایج نشان داد که به ازای نسبت هوای اضافی 5/1، نتایج ناشی از مکانیزم‌های احتراقی دارای دقت یکسان در پیش‌بینی پروفیل دما و کسر جرمی گونه‌های اصلی هستند و بعد از آن برای مقادیر بیشتر نسبت هوای اضافی نتایج ناشی از مکانیزم‌های احتراقی اختلاف کمی را نشان می‌دهد. این در حالی است که بیشترین اختلاف در نتایج برای حالت استوکیومتری مشاهده می‌شود. همچنین در شرایط استوکیومتری میزان انتشار NO با استفاده از مکانیزم احتراقی GRI-3.0 مقدار صفر پیش‌بینی می‌شود و برای بقیه ضرایب نسبت هوای اضافی مقدار آن از مرتبه بزرگی 〖10〗^(-6) خواهد بود.