شبیه سازی عددی تولید و انتشار اکسید نیتروژن (no) با استفاده از شبکه بدون سازمان

چکیده تمام فرآیندهای مربوط به احتراق سوخت و هوا موجب تشکیل اکسید نیتروژن (no) می گردد. اکسید نیتروژن یکی از مهمترین آلاینده های محیط زیست است که تلاشهای زیادی برای کاهش تشکیل و انتشار آن انجام شده است. متاسفانه تمامی این اقدام ها منجر به پایین آمدن بازده احتراقی میشود. از این رو تخمین دقیق اکسید های نیتروژن در فرآیندهای احتراقی فاکتور مهمی در طراحی محفظه های احتراقی می باشد و هدف از انجام این تحقیق نیز تخمین تولید و انتشار اکسیدهای نیتروژن می باشد. لذا ابتدا به تحقیق و بررسی جامع بر روی مکانیزم های تشکیل و انتشار nox پرداخته شده است. سپس انواع مدل های ریاضی این مکانیزم ها مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت یک کد پس پردازنده که در آن معادله انتقال برای جز اصلی no حل میشود تدوین شده است. پس از حل میدان احتراقی به وسیله فلوئنت، کد تدوین شده با استفاده از نتایج آن میزان تولید no را پیش بینی می کند. کد مذکور به زبان c++ تدوین شده و قابلیت کاربرد برای شبکه بدون سازمان را دارا می باشد. جهت در نظر گرفتن اندر کنش شیمی توربولانس از روش فلیملت آرام پایدار (slfm) استفاده شده و زیر مدل های مختلف جهت محاسبه جمله چشمه/چاه با استفاده از مکانیزم های مورد بحث تدوین شده است. اعتبار این مدل ها و صحت عملکرد برنامه با شبیه سازی چند شعله مغشوش غیر پیش مخلوط بررسی شده است. نتایج این شبیه سازی نشان می دهد که در نظر گرفتن تاثیر اغتشاشات تاثیر عمیقی بر پیش بینی ها می گذارد و استفاده از مدل slfm باعث تخمین مناسب no می گردد. کلمات کلیدی : اکسید نیتروژن، شبکه بدون سازمان، روش فلیملت آرام پایدار، اندرکنش شیمی- توربولانس