بررسی عددی تاثیر میدان مغناطیسی بر رفتار شعله غیر پیش آمیخته متان

در این مقاله به بررسی عددی تاثیر میدان مغناطیسی با گرادیان های کاهشی و افزایشی بر رفتار شعله غیر پیش آمیخته آرام متان پرداخته شده است. به منظور بررسی تاثیر میدان مغناطیسی، از مدل احتراقی آرنیوسی و همچنین سینتیک یک مرحله ای متان-هوا برای شبیه سازی استفاده شده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی با نتایج تجربی مطابقت خوبی داشته و دمای شعله ارزیابی شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده تغییر شکل شعله و افزایش دمای آن تحت تاثیر گرادیان میدان مغناطیسی است. با قرارگیری شعله در میدان مغناطیسی، در دو حالت گرادیان کاهشی و افزایشی، دمای شعله، افزایش و ارتفاع شعله کاهش می بابد. با اعمال میدان مغناطیسی گرادیان کاهشی، دمای بیشینه در بالای مشعل از ارتفاع ۴.۵ میلی متر و در حالت بدون میدان به ارتفاع ۲.۵ میلیمتر می رسد، در حالی که تحت تاثیر میدان مغناطیسی گرادیان افزایشی این مقدار ۴ میلی متر است که نشان دهنده کاهش ارتفاع شعله نیز است. تغییرات رفتار شعله در حالت میدان با گرادیان کاهشی مشهودتر است. میدان مغناطیسی در کاهش کسر جرمی متان نسوخته و محصولات احتراق در طی فرآیند احتراق موثر است. در حالت گرادیان کاهشی و افزایشی، متان نسوخته نسبت به حالت بدون میدان به ترتیب ۹۹ و ۵۲ درصد کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

شعله غیر پیش آمیخته ، میدان مغناطیسی ، گرادیان کاهشی و افزایشی ، گونه پارامغناطیس ، نیروی حجمی مغناطیسی