تجزیه و تحلیل عددی آزمایشگاهی پدیده گردباد آتش

چرخش در آتش نوعی رفتار خاص شعله است که میتواند منجر به تشکیل ستونهایی بلند از آتش شوند که به کمک گردبادهای قوی به سمت بالا حرکت کرده و سبب جذب مقدار کافی هوا در منطقه احتراق شده که خود منجر به رشد قابلتوجه آتش میشود. اینگونه چرخشهامعمولامنجر به افزایش سرعت سوختن، دما و ارتفاع شعله میشوند که به گردباد آتش معروف میباشند. گردبادهای آتش اغلب در یک مکان ثابت باقی نمیماند و با آتش حرکت میکند. آنها انرژی بسیار زیادی آزاد کرده، به طرز غیر منتظرهای شکل گرفته و حرکت نامنظم دارند. درنتیجه یکی از خارقالعادهترین و خطرناکترین پدیده های مرتبط با رفتار آتش هستند. تا به امروز تحقیقات مختلفی در مورد گردبادهای آتش با رویکردهای منحصر به فرد انجام شده که از آن جمله میتوان به توصیف ترمودینامیکی و سیستماتیکی رفتار آتش در رابطه با تشکیل گردبادهای آتش موضوع مطالعات و تحلیلهای عددی و آزمایشگاهی در چند دهه گذشته اشاره کرد. در این مقاله بر اساس مطالعات اسنادی استفاده شده، مروری بر مطالعات مذکور انجام گرفته و مکانیسم تشکیل گردبادهای آتش و عوامل تاثیرگذار در آن معرفی شده است. همچنین ساختار درونی آن مورد بررسی قرارگرفته و در ادامه پیکربندیهای مختلف از گردباد آتش در محیطهای آزمایشگاهی و باز، شناسایی و مقایسه شده است. سپس محاسبات عددی برای مدل کردن گردباد آتش صورت گرفته و در نهایت پس از بیان شبیهسازی برای حالات تلاطم، انتقال حرارت و مدل های احتراق، مدل ۲)DNSشبیهسازی عددی مستقیم) بعنوان بهترین گزینه برای شبیه سازی عددی چرخش آتش معرفی شده است.

کلیدواژه ها:

گردباد آتش ، مدل سازی عددی ، شبیه سازی