بررسی تأثیر نوسانات نسبت جرمی بر ساختار شعلة نفوذی آرام

در این مقاله پاسخ ناپایای شعله نفوذی آرام به نوسانات هارمونیک نسبت جرمی بررسی شده است. مدل ریاضی صفحه شعله برای شعله نفوذی آرام، ناپایا، دوبعدی و متقارن درون کانال در نظر گرفته شده است. جریان زیر صوت، غیرلزج و یکنواخت فرض شده است. معادله جابه­ جایی- نفوذی برای متغیر جرمی بقایی با شرایط مرزی مناسب حل شده و با فرض سطح نسبت اختلاط استوکیومتری به‌عنوان سطح شعله مکان هندسی شعله به‌دست آمده است. با فرض عدم عبور ذرات نسوخته از سطح شعله و ضریب نفوذ جرمی ثابت، می‌توان نرخ آزادشدن انرژی گرمایی را متناسب با سطح شعله درنظر گرفت. این روش، برای نخستین ­بار، در کار حاضر در شعله‌های نفوذی به‌کار برده شده است. تابع پاسخ شعله نفوذی در قالب نوسانات نرخ آزاد شدن انرژی گرمایی نسبت به نوسانات نسبت جرمی سوخت به‌دست آمده است. برای هر عدد پکلت، حوزه تواتری به سه ناحیه نفوذی، جابه­ جایی-نفوذی و جابه­ جایی تقسیم شده است. نتایج نشان میدهند که با افزایش تواتر به تواترهای ناحیه جابه ­جایی اندازه تابع پاسخ کاهش می‌یابد، ولی تاخیر فاز به مقدار ثابتی میل می‌کند. با افزایش عدد پکلت، اندازه تابع پاسخ در ناحیه تواترهای نفوذی و جابه ­جایی- نفوذی افزایش می‌یابد درحالی‌که در ناحیه جابه ­جایی تغیر چندانی ندارد.