شبيه¬سازي عددي متغيرهاي موثر بر پايداري احتراق مخلوط استوكيومتريك پيش اختلاط متان- هوا در يك محفظة احتراق ميكرو

در مطالعة حاضر مدلسازي عددي احتراق جريان كاملا آرام، استوكيومتريك پيش اختلاط متان- هوا در يك محفظة احتراق دو بعدي در ابعاد ميكرو بررسي شده است. هدف از اين مطالعه بررسي چگونگي وقوع، پديده شناسي و متغيرهاي موثر از قبيل پايداري شعله بر نحوة احتراق در تجهيزات MEMS جهت توليد انرژي يا نيروي پيشران در ابعاد كوچك جهت كاربردهاي هوافضايي براي اكتشافات فضائي است. نتايج به دست آمده از اين مطالعه نشان مي¬دهند كه پايداري شعله در داخل يك محفظة احتراق ميكرو به مقدار زيادي به مقادير ضخامت ديوارة محفظة احتراق و ضريب رسانايي گرمايي ديواره، عرض (ارتفاع) محفظة احتراق، ضريب انتقال گرماي جابه¬جايي بين ديوارة بيروني محفظة احتراق و محيط اطراف و سرعت ورودي مواد واكنش دهندة پيش مخلوط وابسته است.

In the present study, numerical modeling of the combustion of a fully laminar stoichiometric premixed reactive flow of methane-air inside a 2D micro-combustion chamber was investigated. The aim of this study is the investigation of occurance, phenomenology and effective parameters such as flame stability on combustion process in MEMS devices for energy or propulsion generation on small scales for space exploration applications. The results show that flame stability in a micro- combustion chamber strongly depends on the combustion chamber wall thickness Lw, the combustion chamber wall thermal conductivity coefficient Kw, the combustion chamber width L, the outer wall convective heat transfer coefficient hout and reactive mixture velocity Vin .