بررسی عددی پاسخ شعلة آرام پیش‌مخلوط مخروطی شکل به نوسان‌های صوتی

Abstract

دینامیک شعلة مخروطی پیش‌مخلوط آرام در میدان صوت به روش عددی بررسی شد. احتراق متان و هوا به وسیلة یک واکنش یک‌مرحله‌ای و یک‌طرفه شبیه‌سازی و پدیدة نفوذ با روشی ساده، اما کارآمد محاسبه شد. ابتدا، شعله به صورت پایا مدل‌سازی و از صحت پارامترهای مربوط به آن اطمینان حاصل شد. انگیزش صوتی با نوسان دادن سرعت ورودی حول مقدار متوسط آن به جواب حالت پایا اعمال گردید. پس از سپری شدن لحظات گذرای اولیه، میزان تولید حرارت شعله با همان بسامد اجباری به نوسان درآمد. تابع پاسخ در بسامدها و شدت انگیزش‌های مختلف، هم از نظر اندازه و هم فاز، با نتایج تجربی تطابق خوبی دارد. شعله با اعمال نوسان درست مانند آزمایش‌ها چروکیده شده و برآمدگی‌هایی که به لبه‌های تیز تبدیل می‌شوند با سرعت جریان از پایین شعله به سمت نوک مخروط حرکت می‌کنند.