بررسی ناپایداری احتراق در مشعل جریان همسو سوخت و هوا

این مطالعه، مدل جبهه واکنش همدوس چندمقیاسی (MSRC) را معرفی می کند، یک چارچوب پیش بینی کننده برای تحلیل ناپایداری های هیدرودینامیکی و ترموآکوستیک در مشعل های سوخت-هوای جریان همسو بطوریکه مدل MSRC، دینامیک غیرخطی گینزبورگ-لاندائو را با کوپلینگ آکوستیک و شبیه سازی گردابه های بزرگ (LES) ادغام می کند. اعتبارسنجی مدل با داده های تجربی مشعل دانشگاه آلبرتا (شامل ساختار شعله، دما، غلظت گونه ها، نوسانات سرعت و گردابه، و انتشار آلاینده ها) انجام شده است و دقت آن را تایید می کند. چارچوب MSRC گذارهای پیچیده از احتراق پایدار به نوسانات چرخه ای محدود (LCO) و رفتار آشوبناک را ثبت می کند. تحلیل نوسانات سرعت و گردابه، ساختارهای همدوس با فرکانس پایین (<۲۰۰ Hz) را در نازل نشان می دهد که با مدهای آکوستیک سیستم همبستگی دارند و ناپایداری لایه برشی را تایید می کنند. مدل همچنین ناپایداری های لایه برشی فرکانس بالا (در اعداد رینولدز بالا) را از کوپلینگ ترموآکوستیک متمایز می کند. در نهایت، نشان داده می شود که بهینه سازی جریان هوای همسو می تواند احتراق را تثبیت کرده و انتشار آلاینده ها را کاهش دهد. این نتایج، ابزاری ارزشمند برای طراحی سیستم های احتراق پایدار و کم انتشار فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

ناپایداری احتراق ، مشعل جریان همسو ، جریان رقیق ساز هوا ، گردابه های بزرگ ، ناپایداری کلوین-هلمهولتز