مطالعه عددی تاثیر سینتیک شیمیایی و مدل تشعشعی بر میدان دما و سرعت در احتراق گاز طبیعی- اکسیژن با استفاده از مدل احتراقی فلیملت پایا

Abstract

هدف مطالعه حاضر بررسی تاثیر سینتیک شیمیایی و مدل تشعشعی در شبیه‌سازی احتراق گاز طبیعی- اکسیژن با استفاده از مدل احتراقی فلیملت است. بدین منظور از سه سینتیک شیمیایی C1_C3، DRM22 و GRI3.0 جهت بررسی سینتیکی و از دو مدل تشعشعی DO و P1 به‌منظور بررسی تاثیر مدل تشعشعی استفاده شده است. همچنین نتایج حاصل از در نظر گرفتن انتقال حرارت تشعشعی با شرایط بدون تشعشع نیز مقایسه شده است. نتایج حاصل از مدل فلیملت با داده‌های تجربی و مدل احتراقی PaSR مقایسه شده‌اند. مهمترین مزیت استفاده از مدل احتراقی flamelet نسبت به مدل PaSR کاهش قابل توجه هزینه‌ محاسبات است. مطابق یا نتایج بدست آمده، سینتیک C1_C3 بالاترین دقت را در پیش‌بینی توزیع دمای داخل کوره داشته و شعله ایجاد شده به وسیله آن تطابق خوبی با شبیه‌سازی انجام شده به وسیله مدل احتراقی PaSR دارد؛ در حالی که طول شعله حاصل از سینتیک‌های DRM22 و GRI3.0 بسیار کم پیش‌بینی شده است. علاوه‌بر این استفاده از مدل تشعشعی P1 در مقایسه با مدل DO به علت پیش‌بینی بیشتر مقادیر تلفات تشعشعی در آن منجر به خطای محاسباتی بیشتر در محاسبه توزیع دما و همچنین پیش‌بینی طول ناحیه دما بالا درون کوره می‌شود.