حل عددی میدان جریان محترق به روش حجم المان محدود به کمک شیمی کاهش یافته

در تحقیق حاضر یک روش حجم المان محدود برای حل یک میدان جریان محترق در یک مدل محفظه احتراق توسعه داده شده است. با به کارگیری روش مزبور امکان حل جریان در هندسه های پیچیده با رعایت اصل بقا در معادلات جریان میسر می باشد. از نو آوریهای کار حاضر اعمال الگوریتم تاثیر فیزیکی برای تخمین شار جریان بر روی سطوح سلول می باشد. با استفاده از این تدبیر و بدلیل در نظر گرفتن فیزیک حاکم بر جریان، مشکل از بین رفتن کوپل لازم میان پارامترهای فشار و سرعت در معادلات پیوستگی و مومنتومها مرتفع می شود. استراتژی حل دو مرحله ای بوده به نحوی که در مرحله اول معادلات هیدرودینامیک جریان به صورت ضمنی کامل حل شده و در مرحله دوم مابقی معادلات به صورت نیمه ضمنی حل می شوند. از مدلهای دو معادله ای برای حل توربولانس جریان و از مدل احتراقی فلیملت برای حل سینتیک احتراق با در نظر گرفتن مکانیزم شیمیایی GRI-Mech ۱.۲ که تنها شامل ۱۷۷واکنش میانی و ۳۲ گونه شیمیایی مختلف (شیمی کاهش یافته) می باشد، استفاده شده است. اندرکنش شیمی و آشفتگی با اعمال توابع چگالی احتمال مناسب در نظر گرفته شده است. اثرات تابشی گونه های شیمیایی مهم نیز با فرض گاز اپتیک باریکی لحاظ شده اند. نتایج بدست آمده از انطباق بالایی با نتایج تجربی موجود برخوردار بوده و حاکی از توانایی این روش و مکانیزم شیمیایی ذکر شده در تسخیر و پیش بینی خصیصه های اساسی شعله نفوذی متان-هوا می باشد.