بررسي تاثير زاويه همگرايي-واگرايي بر مشخصه‌هاي احتراقي مخلوط پيش‌آميخته هيدروژن - هوا در يك ميكرولوله همگرا – واگرا

در مطالعه حاضر، مشخصه‌هاي احتراقي مخلوط پيش‌آميخته هيدروژن-هوا در ميكرولوله‌هاي همگراواگرا، با استفاده از شبيه‌سازي عددي فرايند احتراق، بررسي شده است. هدف اين پژوهش بررسي تاثير سرعت جريان ورودي و زاويه همگراييواگرايي بر مشخصه‌هاي احتراقي شامل بيشينه دماي شعله، موقعيت شعله، حدشعله‌وري بالا و ضخامت شعله در قطر در محدوده قطر خاموشي شعله است. معادلات حاكم به‌صورت سه‌بعدي و گذرا درنظر گرفته شده‌اند و از مكانيزم شيميايي جزئي واكنش هيدروژن و هوا استفاده شد. نتايج نشان دادند كه سرعت جريان ورودي بر موقعيت شعله درون ميكرولوله تاثير مي‌گذارد و بيشينه دماي شعله متاثر از موقعيت قرارگيري شعله درون ميكرولوله تغيير مي‌كند. كمترين دماي شعله در يك نسبت هم‌ارزي مشخص زماني ايجاد مي‌شود كه شعله در قسمت گلوگاه قرار گرفته باشد. مشخص شد كه سرعت جريان ورودي و قسمت گلوگاه تاثير مستقيمي بر ضخامت و كشيدگي شعله دارند. افزايش ضخامت و كشيدگي شعله در سرعت‌هاي زياد، براي ميكرولوله‌هاي با قطر گلوگاه كم، موجب بيرون زدن قسمتي از ناحيه احتراق از ميكرولوله و درنهايت خارج شدن از حد شعله‌وري بالا مي‌شود. از مقايسه نتايج با يك ميكرولوله با مقطع ثابت و ابعاد مشابه مشخص شد كه ايجاد ناحيه گلوگاه در ميكرولوله‌ها موجب افزايش حد شعله‌وري بالا در آن‌ها مي‌شود.