مدلسازی سینتیکی ساده شده برای خود اشتعالی مخلوط هیدروژن و هوا با استفاده از روش DRG تحت شرایط محفظه احتراق توربین گازی

هدف از مقاله فوق یافتن روشی خودکار به منظور تولید مکانیزمهای اسکلتی از مکانیزم شیمیایی کامل احتراق هیدروژن می باشد. مکانیزمهای اسکلتی بدست آمده به طور دقیق سینتیک شیمیایی را برای احتراق مخلوط رقیق هیدروژن و هوا در فشارهای بالا که عمدتا مشابه شرایط محفظه احتراق توربین گازی می باشد پیش بینی می کنند. الگوریتم گراف مرتبط جهت دار (DRG) به منظور ساده سازی مکانیزمهای شیمیایی سینتیکی کامل به کار گرفته شده است. در این روش کوپلینگ بین اجزاء شیمیایی نسبت به یک دسته از اجزاء شیمیایی اصلی اولیه مورد بررسی قرار می گیرد. با استفاده از این روش آن دسته از اجزاء شیمیایی که در ارتباط با اجزاء شیمیایی اصلی دارای کمترین ارتباط می باشند از مکانیزم اصلی حذف شده و واکنشهایی نیز که شامل این دسته از اجزاء شیمیایی محذوف می باشند, در نظر گرفته نمی شوند. الگوریتم فوق بروی مکانیزم احتراق هیدروژن برای مدل خود اشتعالی تحت شرایط توربین گازی مورد استفاده قرار گرفته است. شرایط اولیه در نظر گرفته شده برای مدل خود اشتعالی متناظر با محدوده درجه حرارت ۱۳۰۰ تا ۱۸۰۰ کلوین, نسبت هم ارزی ۰,۵ و ۱ و فشار ۵ و ۲۰ اتمسفر می باشد. مدلهای سینتیکی ساده شده با استفاده از این روش امکان محاسبه زمان اشتعال همانند با مکانیزم کامل اولیه را فراهم می سازند. مدت زمانی که غلظت جزء شیمیایی OH به بیشترین مقدار خود می رسد متناظر با زمان خود اشتعالی در نظر گرفته می شود. دقت مکانیزمهای اسکلتی ایجاد شده با استفاده از روش گراف مرتبط جهت دار وابسته به مقدار خطایی می باشد که در ابتدا توسط کاربر مشخص می شود. صحت نتایج حاصل از مکانیزمهای اسکلتی با مکانیزم کامل مورد مقایسه قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

سینتیک شیمیایی ، گراف مرتبط جهت دار ، مکانیزم اسکلتی ، خود اشتعالی