تاثیر دمای پیشگرم و میزان رقیق‌سازی بر میدان احتراقی و ترکیب محصولات در ‏احتراق ترکیبی ‏oxy-MILD‏ در یک محفظه‎ ‎آزمایشگاهی

Abstract

در این تحقیق، ترکیبی از دو تکنولوژی احتراق اکسیژنی و احتراق MILD در یک کوره آزمایشگاهی همراه با جت ­های موازی به ­صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این سیستم نوین، به­ کمک رژیم MILD، علاوه­ بر رفع برخی مشکلات احتراق اکسیژنی، NO_x از ترکیب گازهای خروجی حذف شده و محصولات احتراق عمدتاً متشکل ­از H₂O و CO₂ هستند. در این پژوهش، میدان احتراقی به­ کمک دو ابزار محاسبات عددی و تحلیل WSR بررسی شده است. در تحلیل عددی سه­ بعدی، از روش RANS و مدل ε k- RNG و مدل EDC در شبیه­ سازی تقابل آشفتگی جریان و شیمی احتراق استفاده شده است. تاثیر پیش­گرم ­سازی و رقیق­ سازی به ­کمک CO₂ بر میدان احتراق و ترکیب گازهای خروجی بررسی شد. با افزایش دمای پیش­گرم، تکانه جت افزایش یافته و در نتیجه­ آن بهبود یکنواختیِ توزیع دما در کنار افزایش انتشار CO مشاهده شد. همچنین، افزایش رقیق­ سازی، به­ کمک CO₂ در شرایط ثابت ورودی، دمای بیشینه را کاهش می­دهد. بررسی تاثیر شیمیایی حضور CO₂ نشان­دهنده تقویت مسیر تشکیل CO از طریق رادیکال CH₃O نسبت­به مسیر اصلی از طریق فرمالدهید است. با افزایش حضور CO₂ در مخلوط، مسیر تولید CO از سمت اتان ضعیف­ تر و نقش رادیکال متیلن CH₂(s) قوی­تر می­شود.