تدوین الگوریتم طراحی شعله نگهدار و بررسی عددی اثر هندسه و مشخصات جریان بر عملکرد آن

در تحقیق حاضر، به مطالعه عددی پایداری شعله در سرعت های بالا با استفاده از روش ایجاد ناحیه بازچرخشی جریان از طریق شعله نگهدار bluff-body vee-gutter در یک برنر دو بعدی متقارن محوری سوخت گازی متان و اکسنده هوا در نسبت های انسداد انفرادی مختلف و نیز موتور رم جت سوخت مایع 26 اینچی آزمایشگاه پیشرانش لوئیس ناسا پرداخته شده است. نتایج حاکی از آن است که در برنر سوخت گازی در سرعت های بالای هوای ورودی (در این پایان نامه 160 متر بر ثانیه) برای احتراق غیر پیش-مخلوط (شعله دیفیوژن) و پیش-مخلوط وجود شعله نگهدار جهت ایجاد ناحیه کم سرعت و باز چرخشی جریان برای شکل گیری احتراق و پایداری شعله ضروری است. از طرفی در یک نسبت انسداد کلی ثابت اما با نسبت انسداد انفرادی مختلف (تعداد حلقه های متفاوت)، شعله نگهدارهایی که تعداد حلقه های بیشتری دارند یا به عبارتی نسبت انسداد انفرادی کمتری دارند کارایی آنها برای حالت احتراق پیش-مخلوط بهتر از احتراق غیر پیش-مخلوط (شعله دیفیوژن) در مواردی همچون یکنواختی سراسری دمای شعله، میزان وسعت شعله، اتصال شعله به شعله نگهدار، کامل بودن و اندازه دنباله پشت شعله نگهدار می باشد. نتایج موتور رم جت که در آن احتراق توأم با اسپری multi hole سوخت n-heptan مایع مدل سازی شده بیانگر این مطلب است که مشخصات هوای ورودی (همچون سرعت، دمای سکون و فشار سکون)، الگوی پاشش سوخت (در این تحقیق پاشش coss flow یا عمود بر جریان هوا)، مدل های فروپاشی اسپری و نسبت انسداد شعله نگهدار اثر بسزایی بر روی فرآیند فروپاشی و تبخیر قطرات سوخت، اختلاط سوخت و هوا، شکل گیری احتراق و پایداری شعله دارد.