بررسی اثر ترموفورتیک در احتراق غیر پیش آمیخته ابر ذرات با هندسه جریان متقابل

یکی از پدیده های با اهمیت در انتشار شعله در یک مخلوط احتراق ازغبار ذرات و هوا، اثر گرادیان دما (نظیر نیروی ترموفورتیک) روی رفتاردینامیکی ذرات می باشد که کاربردهای متعددی در زمینه فناوری آیروسولدارد. در یک میدان گرادیان دما، ذرات ریز در جهت مخالف گرادیان دماحرکت می کنند؛ این امر منجر به ایجاد نیروی ترموفورتیک می شود که اثرقابل توجه روی رفتار ذرات دوده دارد. به دلیل اینکه ساختار شعله به منظورابر ذرات بستگی دارد، مطالعه در مورد حرکت ذرات نزدیک شعله به منظورروشن سازی مکانیزم انتشار شعله ضروری است. در این پژوهش، با معرفینیروهای وارد بر ذره نظیر نیروی ترموفورتیک (که از گرادیان دما حاصلمی شود)، گرانشی و شناوری در جریان احتراق جریان متقابل غیر پیشآمیخته، سعی شده است رابطه صریحی برای نیروی ترموفورتیک وارد بر ذرهبر حسب موقعیت در ناحیه احتراقی بدست می آید. سپس از معادلات لاگرانژی مربوط به حرکت ذره برای بررسی تعقیب حرکت ذره استفاده شدهو با در نظر گرفتن اختلافات سرعت میان ذره و گاز حامل، سرعت و مکان ذرهبه دست آورده می شود. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با پیشروی ذرهدر ناحیه پیش گرم، مقدار نیروی ترموفورتیک افزایش می یابد. همچنین،انتقال حرارت تشعشعی باعث ایجاد آنتالپی اضافی در ناحیه پیش گرم شده وباعث افزایش گرادین دما در این ناریه می شود و به تبع آن مقدار نیرویترموفورتیک می یابد.

کلیدواژه ها:

احتراق ، ابر ذرات ، آهن ، تعقیب ذره ، ترموفورتیک