Investigation of Air Turbulence Intensity Effect on the Flame Structure in Different Flame Holder Geometry

اين مطالعه به بررسي اثر شدت آشفتگي هواي ورودي در ابعاد مختلف نگه دارنده ي شعله بر ساختار شعله ي غيرپيش‌آميخته مي‌پردازد. از ديناميك سيالات محاسباتي به عنوان ابزار اين مطالعه استفاده شده است. به همين دليل پيش از بررسي پارامترهاي مورد نظر نسبت به اعتباردهي نتايج با استفاده از داده‌هاي تجربي معتبر اقدام شده است. از روشPDF -B براي مدل‌سازي احتراق و از مدل ?-k تحقق‌پذير براي مدل‌سازي آشفتگي جريان استفاده شده است. مشاهده شد كه افزايش طول نگه دارنده ي شعله، منجر به كاهش طول شعله، افزايش دماي بيشينه و افزايش غلظت اكسيدهاي نيتروژن خواهد شد. هم‌چنين، نتايج نشان داد كه براي سه شعاع مختلف نگه دارنده ي شعله ي مورد بررسي، كمترين طول شعله و بالاترين دماي بيشينه براي شعاع متوسط رخ مي‌دهد. به‌علاوه، ملاحظه شد كه با افزايش شدت آشفتگي هواي ورودي، طول شعله، دماي بيشينه و اكسيدهاي نيتروژن توليدي كم خواهند شد. بيشترين اثر شدت آشفتگي هوا بر ساختار شعله در بزرگ ترين طول و شعاع متوسط نگه دارنده ي شعله اتفاق مي‌افتد.

In this paper, the effect of air turbulence intensity on the flame structure in various radii and lengths of a flame holder numerically studied. Finite volume method is used to solve the governing equations. The obtained numerical results using realizable k-? and B-PDF models show a good agreement with the experimental data. The results show that the flame holders with greater lengths yield shorter flame lengths and higher flame temperature. Also, it is observed that by increasing flame holder radius, flame length slightly decreases at first, and then it increases. When holder radius increases, flame temperature increases first and decreases thereafter. The results indicate that increasing air turbulence intensity results in considerable decrease in flame length, flame temperature, NO formation and temperature gradient in the flame zone.