پیش بینی محدوده عدد پرانتل آشفته در احتراق متان-هوا با استفاده از مدل های مرتبه دوم شار اسکالر آشفته
عنوان مقاله: پیش بینی محدوده عدد پرانتل آشفته در احتراق متان-هوا با استفاده از مدل های مرتبه دوم شار اسکالر آشفته
شناسه ملی مقاله: JR_JFNC-12-2_003
منتشر شده در در سال 1398
شناسه ملی مقاله: JR_JFNC-12-2_003
منتشر شده در در سال 1398
مشخصات نویسندگان مقاله:
علی ارشادی - دانشجوی دکترا-دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه سمنان
مهران رجبی زرگرآبادی - استادیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان
خلاصه مقاله:
علی ارشادی - دانشجوی دکترا-دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه سمنان
مهران رجبی زرگرآبادی - استادیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان
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.
کلمات کلیدی: مدل سازی احتراق, عدد پرانتل آشفته, مدل مرتبه دوم, شار حرارتی آشفته
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1395882/