شبيه¬سازي عددي شعله غير پيش¬آميخته و برخاسته هيدروژن با هدف بررسي اثر دماي جريان هم¬سو بر ارتفاع برخاستگي شعله

خود اشتعالي يكي از روش¬هاي پايدارسازي بوده كه در آن جريان اكسيدكننده در دماي بالا به سيستم احتراقي وارد و با سوخت سرد مخلوط شده و درنهايت واكنش مي¬دهد. وجود عمل اختلاط بين اكسيدكننده و فواره سوخت و همچنين وقوع خود اشتعالي، در اين وضعيت، سبب ايجاد شعله-هاي برخاسته مي¬شود. چالش اصلي در اين نوع شعله پيش¬بيني فاصله اشتعال و ارتفاع برخاستگي بوده كه از ديدگاه عددي، پيش بيني آن از طريق مدل¬سازي احتراق، به دليل ارتباط شديد اشتعال با خصوصيات سينتيكي، موضوعي بسيار دشوار است. در اين مطالعه به بررسي مدل مرجع كابرا پرداخته شده¬است. مدل آشفتگي مورد استفاده مدل كااپسيلون بهبود يافته بوده و مكانيزم شيميايي احتراق هيدروژن استفاده¬شده شامل 10 گونه و 21 واكنش بوده¬است. مدل احتراقي مدل مفهومي اتلاف ادي انتخاب شده¬است. نتايج شبيه¬سازي مطابقت مناسبي با ميدان دماي نتايج آزمايشگاهي داشته به¬طوري كه حداكثر خطاي محاسبه شده بين نتايج آزمايشگاهي و عددي براي ميدان دما 8/5 درصد بوده¬است. ارتفاع برخاستگي شعله با افزايش دماي جريان هم¬سو كاهش مي¬يابد. نتايج ارتفاع برخاستگي شعله براي دماي 1030 و 1045 كلوين مطالبقت كامل با نتايج حاصل از شبيه سازي با گردابه¬هاي بزرگ داشته و براي دماي 1060 كلوين مقدار ارتفاع برخاستگي 3/2 برابر قطر نازل، كمتر از نتايج شبيه¬سازي گردابه¬هاي بزرگ پيش¬بيني شده¬است.