بررسی اثر سینتیک شیمیایی در مدل‌سازی جریان محترق اکسندة گازی بر روی سوخت جامد

در این پژوهش مکانیزم احتراق اکسیژن گازی بر روی سطح سوخت جامد HTPBمطالعه شده است. به منظور شبیه‌سازی جریان محترق، معادلات ناویر- استوکس و انتقال اجزای شیمیایی با استفاده از روند ضمنی LU-SWحل شده است. مدل‌سازی این نوع فرآیند احتراقی نیازمند شناخت پدیدة پیرولیز در سطح سوخت جامد است. مطالعات تجربی صورت گرفته در این زمینه بیانگر آن است که جزء شیمیایی C4H6عمده محصول گازی حاصل از فرآیند پیرولیز است. به‌منظور تعیین نرخ تولید محصولات گازی حاصل از فرآیند پیرولیز، از یک رابطة تجربی استفاده شده است که خود تابع دمای سطح سوخت است. دمای سطح سوخت را نیز می‌توان با نوشتن معادلة انرژی در سطح مشترک گاز– جامد محاسبه کرد. مکانیزم احتراق بین اکسیژن گازی و هیدروکربن C4H6توسط دو مدل سینتیک شیمیایی شبه کلی توصیف شده است. نتایج نشان می‌دهند که مشخصه‌های اصلی جریان محترق مثل دمای شعله و کسر جرمی محصولات به شدت به مدل سینتیکی درنظرگرفته شده وابسته‌اند. در نهایت، نتایج حاصل از مد‌‌ل‌سازی بر اساس هر دو مدل سینتیک شیمیایی ارائه شده و نرخ پسروی سطح سوخت جامد با دیگر نتایج عددی مقایسه شده است.