کاربرد وسیع جریان های احتراقی آشفته در صنعت، سبب شده تا شبیه سازی شعله های آشفته همواره مورد توجه محققین باشد. مدل اتلاف گردابه ای (مگنسن) بر مبنای آشفتگی جریان و میزان اختلاط سوخت و هوا بوده و اثر دما و جنبشهای شیمیایی در آن لحاظ نگردیده است. به همین دلیل این مدل، برای پیش بینی گونه های واسطه در واکنش های چند مرحله ای مناسب نمی باشد. شبیه سازی احتراق آشفته نیاز به مدل سازی جامعتری دارد. از طرفی مدل آرنیوس، برای شعله های آرام به کار رفته و با وجود اینکه مکانیزم واکنش های چند مرحله ای بر اساس نرخ آرنیوس میباشد توانایی لازم را برای شبیه سازی شعله های آشفته نداشته و نیاز به اصلاح دارد. زیرا نوسانات ناشی از آشفتگی جریان بر نرخ واکنش بسیار موثر است. کوره های تونلی نقش قابل توجهی در آلودگی محیط زیست دارند. به همین دلیل مدل سازی عددی این کوره ها جهت داشتن حداکثر بازده و حداقل آلاینده ها، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این رساله و در کد sprint، برای احتراق دو مرحله ای سوخت گازوئیل، اصلاح مدل آرنیوس با استفاده از یک تابع زمانی سینوسی برای محاسبه اثر نوسانات دما و غلظت واکنش دهنده ها بر نرخ واکنش در یک کوره تونلی انجام شده است و از مدل آرنیوس اصلاحی برای پیش بینی توزیع دما، گونه ها و اثر طول کوره بر آلاینده های خروجی استفاده گردیده است. نتایج نشان می دهد مدل آرنیوس اصلاحی در شبیه سازی شعله های آشفته رفتاری مشابه مدل اتلاف گردابه ای داشته و تطابق خوبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد. همچنین در پیش بینی کسر جرمی منوکسید کربن از مدل اتلاف گردابه ای عملکرد بهتری دارد. در بررسی اثر طول کوره بر انتشار آلاینده ها نیز مشاهده میشود با افزایش طول کوره تا 7 برابر قطر آن، در خروجی کوره، مقدار no و co2 افزایش یافته و دوده وco کاهش مییابد و افزایش بیشتر طول کوره، تاثیری بر انتشار آلایندهها ندارد.

نتایج محققین نشان می دهد با حضور مانع مستطیلی در نزدیکی صفحه تخت، ضریب انتقال حرارت و ضریب اصطکاک تحت تاثیر عواملی چون نسبت ابعادی مانع، فاصله بین مانع و صفحه تخت، فاصله مانع از لبه ابتدایی صفحه و سرعت جریان آزاد قرار می گیرد. بررسی ها نشان می دهد با حضور مانع، ضریب انتقال حرارت افزایش می یاید و ضریب اصطکاک کاهش می یابد. به عبارتی مانع سبب عدم تشابه انتقال ممنتوم و انتقال حرارت از صفحه تخت می گردد. با این وجود، مطالعه جامع آزمایشگاهی که اثر تمام متغیرهای موثر و تقابل آنها را بر وجود عدم تشابه انتقال ممنتوم و انتقال حرارت صفحه تخت در حضور مانع بررسی نماید و مقایسه ای بین میزان تاثیر متغیرها بر افزایش ضریب انتقال حرارت و کاهش ضریب اصطکاک انجام دهد صورت نگرفته است. در این پایان نامه، به صورت آزمایشگاهی، وجود عدم تشابه انتقال ممنتوم و انتقال حرارت به ازای تمام ترکیب های ممکن برای متغیرهای مستقل بررسی شده است و تاثیر متغیرها بر افزایش ضریب انتقال حرارت و کاهش ضریب اصطکاک مطالعه شده است. همچنین در نهایت، مقایسه ای بین میزان تاثیر متغیرها بر افزایش ضریب انتقال حرارت و کاهش ضریب اصطکاک صورت گرفته است. به این منظور با توجه به تعدد متغیرها و بازه تغییرات آنها، ابتدا با استفاده از روش طراحی آزمایش ها، تعداد آزمایش ها کاهش یافته است بدون اینکه اطلاعات اساسی حذف شود. سپس آزمایش ها در یک تونل باد آزمایشگاهی که دارای حداکثر سرعت 13 متر بر ثانیه می باشد انجام گرفت و با استفاده از روش تاگوچی، حداقل مقدار ضریب اصطکاک و حداکثر مقدار ضریب انتقال حرارت و سطوح بهینه متغیرها تعیین گردیدند. همچنین در این پژوهش، به منظور درک بهتر دلایل عدم تشابه انتقال ممنتوم و انتقال حرارت، از روش piv، روش tsp و شبیه سازی عددی جهت تحلیل میدان سرعت و دما استفاده گردیده است. نتایج نشان می دهد عدم تشابه انتقال ممنتوم و انتقال حرارت صفحه تخت همواره رخ نمی دهد و وجود آن وابسته به مقادیر متغیرها می باشد. همچنین مشاهده می شود فاصله بین مانع و صفحه تخت، بیشترین تاثیر را بر افزایش ضریب انتقال حرارت، کاهش ضریب اصطکاک و درنتیجه، عدم تشابه انتقال ممنتوم و انتقال حرارت دارد.