تاثیر مدل احتراقی در پیش بینی رفتار آتش استخری و تنوره حرارتی حاصل از آن با روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ

Abstract

در این مقاله به کمک روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ رفتار آتش استخری بزرگ‌ مقیاس با توان حرارتی 14 و 45 کیلووات برای سوخت متان مورد بررسی قرارگرفته است. به‌منظور بررسی کارایی مدل‏ های احتراقی مختلف در مدل‌سازی آتش استخری، دو مدل احتراقی اضمحلال گردابه و شیمی بسیار سریع با مدل زیرشبکه یک‌-معادله ‏ای و سینتیک یک‌-‌مرحله‌ای مورد ارزیابی قرارگرفته شده است. نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی با نتایج تجربی مطابقت خوبی داشته و میانگین دمایی و سرعت برای سه ناحیه شعله پایدار، متناوب و تنوره حرارتی ارزیابی شده است. با بررسی دما و سرعت شعله با نتایج تجربی مدل احتراقی اضمحلال گردابه، مدل مناسب‌تری در پیش‏بینی میدان سرعت و توزیع دما است. علاوه بر آن با استفاده از تحلیل فرکانسی بر روی نتایج دما و سرعت، رفتار گذرای آتش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد برای هندسه مورد بررسی فرکانس غالب برای دما و سرعت برابر شده و مقدار 2.75 هرتز بوده است. علاوه بر آن منحنی آبشار انرژی برای هندسه مورد بررسی استخراج شد که نشان از دقت شبیه‌سازی گردابه-های بزرگ استفاده‌شده در تعیین رفتار آتش وتنوره حرارتی آن است.