مطالعه­ عددی شعله­ نفوذی جریان مخالف گاز طبیعی با رقیق­­ سازی CO2

Abstract

نظر به اینکه گاز طبیعی در بخش اعظم جهان صنعتی به یک منبع انرژی بسیار مهم تبدیل شده ­‌است، بررسی ساختار شعله و اثر آلاینده­ های آن بر محیط زیست امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. در این مقاله، احتراق گاز طبیعی که ترکیبی از هیدروکربن­هایی مانند CH4C2H6C3H8 و نیز گازهای N2CO2O2 و H2 است، با استفاده از مدل شعله­ نفوذی جریان مخالف، بررسی شده ­است. در این تحقیق، منحنی­ های دما، غلظت گونه ها و ترکیبات NOx با استفاده از حل عددی به­ دست آمده و اثر رقیق­ کننده CO2 بر توزیع دما و نرخ تولید گونه ­ها بررسی شده است. با توجه به تکامل مناسب سازوکار GRI3.0 در مدل­سازی احتراق گاز طبیعی، این سازوکار به عنوان سینتیک شیمیایی انتخاب شده ­است. افزایش رقیق­ ساز CO2 در سوخت باعث کاهش دمای بیشینه احتراق می­شود که این به­ دلیل کاهش غلظت واکنش­دهنده ­ها و در نتیجه کاهش نرخ واکنش کلی است. رقیق­ ساز CO2 همچنین بیشینه کسر مولی گونه­ های آلاینده­ C2H2 و NO را کاهش می­دهد.