توسعه روش بولتزمن شبکه ای برای شبیه سازی احتراق شعله نفوذی آرام متان توسط مکانیزم های کاهش یافته

در این مقاله احتراق یک جت متان با استفاده از چند معادله با آهنگ واکنش محدود و استفاده از روش بولتزمن شبکه ای شبیه سازی شده است. در این مدل از دو دسته از توابع توزیع، یک دسته برای حل معادلات پیوستگی و ممنتم و دسته دیگر برای حل معادلات گرما و اجزاء شیمیایی استفاده می شود. معادله بولتزمن شبکه ای برای جریان تراکم پذیر با تقریب عدد ماخ پایین در این روش مدل شده و چگالی از طریق رابطه گاز کامل به میدان دما وابسته شده است. تولید و مصرف اجزاء شیمیایی و گرمای واکنش ها به صورت جملات چشمه در معادلات بولتزمن شبکه ای درنظر گرفته شده اند. در هر مرحله زمانی، اثرات دما و غلظت اجزاء بر آهنگ واکنش، خواص و پارامترهای حل در نظر گرفته می شود. استفاده از مکانیزم های کاهش یافته چند معادله ای به جای تنها یک معادله، در نظر گرفتن اثر دما و غلظت اجزاء بر خواص و آهنگ واکنش ها از مزیت-های مدل توسعه داده شده است. مدل احتراقی با استفاده از شبیه سازی یک مکانیزم چهار معادله ای با شش جزء شیمیایی در یک شعله نفوذی جت آرام متان و مقایسه نتایج با داده های تجربی اعتبار سنجی شده است. توافق خوب نتایج عددی با داده های تجربی کارایی مدل توسعه داده شده را برای شبیه سازی مکانیزم های کاهش یافته با آهنگ واکنش محدود نشان می دهد.