مدل سازی دوده در شعله های غیرپیش مخلوط مغشوش

در این پایان نامه هدف مدل سازی دوده در شعله های غیر پیش مخلوط مغشوش می باشد. برای رسیدن به این هدف ابتدا مدل های مربوط به دوده شناسایی شده و گونه های تاثیر گذار در تشکیل و اکسید شدن دوده مورد مطالعه قرار گرفته اند. مراحل مختلف تشکیل دوده شامل پنج مرحله می باشد که به ترتیب عبارتند از: 1- تشکیل نطفه دوده 2- گسترش سطح دوده 3- انباشتگی ذرات 4- لخته بستن این ذرات 5- اکسید شدن دوده. برای مرحله تشکیل نطفه که مهم ترین و پیچیده ترین مرحله تشکیل دوده می باشد، واکنش های مختلفی پیشنهاد شده است که از جمله مهم ترین آنها واکنش مربوط به تشکیل اولین حلقه هیدروکربنی است. از معروف ترین واکنش های ارائه شده واکنش اضافه کردن هیدروژن جذب کربن می باشد. . c2h2 موثرترین گونه در تشکیل دوده می باشد و در مطالعات مختلف بر تاثیر این گونه تاکید شده است. گونه های o2 و oh در بیشتر منابع به عنوان اکسید کننده های اصلی به کار رفته اند. در بعضی از منابع o نیز به عنوان اکسید کننده دوده در نظر گرفته شده است. مدل های ارائه شده به دو دسته تک معادله ای و دو معادله ای تقسیم می شوند. عمده تفاوت در مدل های ارائه شده در ضرایب مربوط به مدل ها می باشد. هر یک از این مدل ها در کد cfd اعمال شده اند. برای مدل سازی احتیاج به گونه های میانی بود که برای رسیدن به این هدف از روش فلیملت آرام برای مدل-سازی شعله های غیر پیش مخلوط مغشوش و پیش بینی کسر جرمی گونه ها و دما استفاده شده است. در مرحله اول، کسر جرمی ها و دما از نتایج حل شعله های دیفیوژن جریان مخالف و با در نظر گرفتن اثرات دیفیوژن دیفرانسیلی(اختلاف عدد لوئیس گونه ها از یک) بدست آمده و به کسر مخلوط و نرخ استهلاک اسکالر مربوط می شود. در مرحله دوم انتگرال گیری عددی به ازای مقادیر مختلف کسر مخلوط متوسط، واریانس آن و نرخ استهلاک اسکالر انجام شده و مقدار متوسط فاوره کمیتهای ترموشیمیایی جریان بدست آمده و در یک جدول مرتب شده است. برای مدل سازی اغتشاش در شعله از روش k-? استاندارد استفاده شده است. سپس در کد cfd با استفاده از میان یابی عددی از این مقادیر برای مدل سازی شعله استفاده شده است.نتایج بدست آمده نشان می دهد که مدل های تک معادله ای نتایج مناسبی را چه برای شعله آرام و چه برای شعله مغشوش ارائه نمی دهند.نتایج مدل های دو معادله ای برای شعله مغشوش از دقت مناسبی برخوردار نیست ولی برای شعله آرام این نتایج تطابق خوبی با نتایج تجربی دارند.