بررسی عددی اثر دمای اولیه بر اشتعال در جریان بدون لایه برشی

در این مقاله، به بررسی فرایند اشتعال در جریان بدون لایه برشی پرداخته می‌شود. در چیدمان بدون لایه برشی دو جریان موازی با سرعت میانگین مساوی به یکدیگر می‌رسند. این چیدمان اجازه مطالعه دقیق شعله‌های لبه‌دار را فراهم می‌کند. هدف اصلی، بررسی اثر دمای اولیه جریان بر مرحله انتشار شعله در فرایند اشتعال است. این کار با استفاده از روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ، مدل احتراقی شعله ضخیم‌شده و سینتیک شیمیایی DRM-19 انجام شده است. سرعت محوری میانگین و نوسانی به­دست آمده از دو شبکه ریز و درشت با استفاده از نتایج تجربی اعتبارسنجی شده است. بررسی کسر مخلوط نیز نشان از مناسب­بودن دقت شبیه‌سازی‌ها در پیش‌بینی اختلاط دارد. مکان لبه ‌بالادست و پایین‌دست شعله نیز با نتایج  تجربی مقایسه شده و بیان‌کننده صحت شبیه‌سازی فرایند اشتعال است. سرعت میانگین انتشار شعله لبه‌دار نشان می‌دهد که با افزایش دمای اولیه از 323 به 1000 کلوین، سرعت انتشار شعله از 1 به 2/4 متربرثانیه افزایش پیدا می‌کند. همین روند برای رشد هسته شعله نیز وجود دارد. مقایسه بین سرعت انتشار شعله لبه‌دار به­دست آمده با سرعت انتشار شعله آرام و تصحیح شده آن با مجذور چگالی‌ها نشان می‌دهد که شعله آرام تصحیح ­شده بهترین نتیجه را در پیش‌بینی سرعت انتشار شعله لبه‌دار دارد. همچنین، افزایش دما سبب تبدیل شعله لبه‌دار دوگانه به شعله لبه‌دار سه‌گانه می‌شود.