شبيه‌سازي گردابه‌هاي بزرگ اختلاط هوا و سوخت در يك محفظه احتراق گردابه دربند – بررسي اثر نسبت طول به عمق حفره

اختلاط هوا و سوخت در يك محفظه احتراق گردابه دربند با استفاده از روش شبيه‌سازي گردابه‌هاي بزرگ كوپل شده با تابع توزيع جرمي فيلترشده مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين پژوهش اثر نسبت طول به عمق حفره (L/D) به عنوان يك پارامتر هندسي تأثيرگذار بر كيفيت اختلاط هوا و سوخت در جريان غيراحتراقي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. ساختار گردابه‌اي در داخل حفره به همراه معيارهاي كمّي مختلف همانند نسبت‌ هم‌ارزي ميانگين حفره و نسبت هم‌ارزي استوكيومتريك، توزيع كلي سوخت و منحني‌هاي اختلاط به منظور بررسي نحوه تغييرات كيفيت اختلاط مورد استفاده قرار گرفته‌اند. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهند كه با افزايش نسبت طول به عمق حفره از 0.60 به 0.85 به دليل افزايش حجم گردابه اصلي، كيفيت اختلاط در داخل حفره افزايش مي‌يابد. با افزايش بيشتر اين نسبت تا نزديكي 0.93 كيفيت اختلاط در داخل حفره افتي موقتي را تجربه مي‌كند و سپس در نزديكي 1.00 روند بهبود كيفيت از سر گرفته مي‌شود. اما بهترين بازدهي اختلاط در همان نسبت طول به عمق حفره 0.85 رخ مي‌دهد، به طوري كه اين نسبت داراي بيشترين تمركز جرم سوخت در محدوده نسبت هم‌ارزي ميانگين حفره و نسبت هم‌ارزي استوكيومتريك است. يافته‌ها با شواهد و قرائن برخاسته از ساختار گردابه‌اي جريان در داخل حفره هم‌خواني دارد.