مدلسازی آشفتگی در شعله های برخاسته فواره نفوذی در جریان همسوتحت شرایط پیش گرم و رقیق سازی

Abstract

در این تحقیق، شعله برخاسته فواره (Jet) آشفته نفوذی، که با سازوکار خوداشتعالی پایدار شده، با استفاده از روش معادله انتقال تابع دانسیته احتمال (PDF) بررسی می شود. برای این منظور، از سازوکار شیمیایی پیچیده و مدل اصلاح شده اختلاط ملکولی کِرل(Curl) استفاده می​شود. هدف اصلی در این مطالعه بررسی تاثیر درنظر گرفتن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی نسبت به مدل آشفتگی k-eاستاندارد است. لحاظ کردن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی بر کمیات اسکالر مانند دما و کسر جرمی اجزا و همچنین محل برخاستگی شعله تاثیر محسوسی دارد. نتایج نشان می​دهند محل برخاستگی شعله با درنظر گرفتن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی نسبت به مدل k-eاستاندارد بهتر پیش​بینی شده و به نتایج تجربی نزدیک تر است. بر اساس مطالعات قبلی، مدل k-eاستاندارد نرخ گسترش فواره را در فواره​های مدور بیشتر از مقدار واقعی پیش​بینی می کند. در این مطالعه ملاحظه شد درنظر گرفتن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی نسبت به مدل آشفتگی k-eاستاندارد بهبود توزیع دما و کسر جرمی اجزا در ناحیه برخاستگی شعله و در پایین دست جریان فواره را به همراه دارد.