پیش بینی محدوده عدد پرانتل آشفته در احتراق متان-هوا با استفاده از مدل های مرتبه دوم شار اسکالر آشفته

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 222

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JFNC-12-2_003

تاریخ نمایه سازی: 23 بهمن 1400

چکیده مقاله:

هدف اصلی در تحقیق پیش­رو تخمین عدد پرانتل آشفته در احتراق غیرپیش­مخلوط متان-هواست. در این راستا، یک جریان احتراقی آشفته غیرپیش­مخلوط در شرایط استوکیومتریک، با استفاده از معادلات متوسط­گیری­شده رینولدز (RANS)، به­صورت عددی مورد تحلیل قرار گرفته ­است. برای مدل­ سازی تشعشع و آشفتگی جریان به­ترتیب مدل­ های جهات گسسته (DO) و k−ε ریلایزبل اعمال شده­اند. همچنین، برای مدل­ سازی احتراق آشفته از سه مدل اضمحلال گرداب ه­ای (EDM)، اضمحلال گرداب ه­ای مفهومی (EDC) و تابع چگالی احتمال (PDF) استفاده شده­ است. به ­همراه مدل EDM و EDC، مدل مرتبه دوم جبری GGDH و مرتبه بالای آن، یعنی HOGGDH، به­ همراه مدل پخش گرداب ه­ای ساده برای جمله شار حرارتی آشفته در معادله انرژی اعمال شده­ است. مقایسه نتایج عددی مدل SED با فرض پرانتل آشفته ۸۵/۰و مدل ­های مرتبه دوم با مقادیر تجربی موجود نشان می دهد که اعمال مدل­های مرتبه دوم شار حرارتی آشفته به­طور محسوسی منجر به اصلاح پیش­بینی توزیع دما در محفظه احتراق می­ شود. همچنین، توزیع NO    به­ دست­ آمده از مدل­ های مرتبه دوم مطابقت خوبی با مقادیر تجربی موجود دارد. براساس نتایج به ­دست آمده، در جریان احتراقی مقاله حاضر، مدل GGDH دارای دقت بالاتری نسبت به مدل HOGGDH در پیش­بینی دما و NO است. محاسبه عدد پرانتل آشفته در محفظه احتراق مورد بررسی نشان می­دهد که فرض عدد پرانتل ۸۵/۰ دور از واقعیت بوده و براساس مدل GGDH،  عدد پرانتل آشفته در نواحی مختلف از ۲۵/۰ تا ۳/۱ متغیر است. در نهایت عدد پرانتل آشفته ۴۵/۰ برای جریان احتراقی این پژوهش پیشنهاد شده است.

نویسندگان

علی ارشادی

دانشجوی دکترا-دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه سمنان

مهران رجبی زرگرآبادی

استادیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • S. R. Turns and S. J. Mantel, An Introduction to Combustion, ...
  • Y. Li, R. Li, D. Li, J. Bao and P. ...
  • S. Chouaieb, W. Kriaa, H, Mhiri and P. Bournot, “Presumed ...
  • S. Li, Zh. Chen, X. Li, B. Jiang, Zh. Li, ...
  • E. Alemi and M. Rajabi-Zargarabadi, “Effects of jet characteristics on ...
  • W. Fang and X. Xiang, “Effect of turbulence on NO ...
  • L. X. Zhou and X. L. Chen, “Studies on the ...
  • K. Luo, J. Yang, Y. Bai and J. Fan, “Large ...
  • A. Scholtissek, F. Dietzsch, M. Gauding and C. Hasse, “In-situ ...
  • A. Irannejad, A. Banaeizadeh and F. Jaberi, “Large eddy simulation ...
  • B. J. Daly and F. H. Harlow, “Transport Equation in ...
  • B. E. Launder, “On the computation of convective heat transfer ...
  • K. Rup and P. Wais, “An Application of the K-e ...
  • Y. Y. Bae, “A new formulation of variable turbulent Prandtl ...
  • J. H. Bae, J. H. Yoo and H. Choi, “Direct ...
  • Y. Yamamotoa and T. Kunugi, “Modeling of MHD turbulent heat ...
  • R. J. Moffat and W. M. Kays, “A Review of ...
  • R. Jones, S. Acharya and A. Harvey, Improved Turbulence Modeling ...
  • Y. Nagano and M. Shimada, “Development of a two-equation heat ...
  • P. M. Wikstrom, “Derivation and investigation of a new explicit ...
  • K. Abe and K. Suga, “Towards the development of a ...
  • M. M. Rogers and N. N. Mansour, “Reynolds WC. An ...
  • K. Suga and K. Abe, “Nonlinear eddy viscosity modeling for ...
  • F. Bazdidi-Tehrani and M. Rajabi-Zargarabadi, “Application of second moment closure ...
  • M. Rajabi-Zargarabadi and F. Bazdidi-Tehrani, “Implicit algebraic model for predicting ...
  • Ansys Fluent User’s Manual, Version ۱۷, ۲۰۱۶ ...
  • J. O. Hinze, Turbulence, New York, McGraw Hill, ۱۹۷۵ ...
  • K. M. Saqr, M. A. Wahid, “Comparison of four eddy-viscosity ...
  • X. Li, J. Ren and H. Jiang , “Application of ...
  • K. Suga, M. Nagaoka and N. Horinouchi, “Application of a ...
  • M. Hishida and Y. Nagano, “Structure of Turbulent Velocity and ...
  • X. Li, “Application of algebraic anisotropic turbulence models to film ...
  • نمایش کامل مراجع