نام پژوهشگر: صمد جعفرمدار
امین لطفیانی شهرام خلیل آریا
در این پایان نامه، یک مدل ترمودینامیکی چندمنطقه ای برای شبیه سازی کوره های احتراق مماسی گازسوز با مقطع افقی مربعی ارائه شده است. به این منظور، یک مدل نیمه تحلیلی برای تعیین میدان های سرعت و تمرکز گونه های شیمیایی در جریان ناشی از جت های گازی هم محور توربولانت ارائه شده که بر خلاف مدل های موجود، در تمام نواحی جت های هم محور، یعنی هم در ناحیه در حال توسعه و هم در ناحیه کاملاً توسعه یافته، قابل استفاده می باشد. مدل ارائه شده علاوه بر جت های هم محور، رفتار جت های مدور تکی را نیز به خوبی پیش بینی می کند. بر مبنای این مدل نیمه تحلیلی، مدل دیگری برای تعیین الگوی جریان و اختلاط در کوره های احتراق مماسی گازسوز با مقطع افقی مربعی ارائه شده است. زیرمدل های احتراق و انتقال حرارت در کوره های مذکور انتخاب و ارائه شده اند و در نهایت، مدل کامل چندمنطقه ای از تلفیق زیرمدل های جریان و اختلاط، احتراق و انتقال حرارت به دست آمده است. برای پیاده سازی مدل چندمنطقه ای ارائه شده، یک برنامه کامپیوتری در matlab 7.1 نوشته شده است. زمان اجرای این برنامه در مقایسه با زمان لازم برای همگرایی حل cfd بسیار ناچیز و در حدود 4ر1 درصد آن می باشد. نتایج مدل جدید با داده های تجربی و عددی موجود مقایسه شده اند و تطابق قابل قبولی مشاهده گردیده است. در پایان، برای نشان دادن توانایی های مدل حاضر، اثر پارامترهایی نظیر نسبت اکی والان کلی، سرعت هوای ورودی، اندازه محفظه احتراق و ارتفاع نصب مشعل ها بر عملکرد کوره بررسی شده و نتایج قابل قبولی به دست آمده است. به این ترتیب، مدل چندمنطقه ای جدید می تواند به عنوان ابزاری کارآمد برای شبیه سازی سریع و آسان کوره های احتراق مماسی گازسوز با مقطع افقی مربعی مورد استفاده قرار گیرد و در بسیاری از موارد، جایگزین شبیه سازی دشوار و وقت گیر cfd گردد.