تاثير اتلاف حرارت بر سرعت سوزش در انتشار شعله ابر ذرات ارگانيك

Influence of Heat Loss on the Burning Velocity of Flame Propagation through Organic Dust Particles

در اين كار، به صورت تحليلي، به مطالعه اثر اتلاف حرارت بر روي انتشار شعله پيش مخلوط پرداخته شده است. از يك مدل جديد نفوذي-حرارتي، كه در آن ساختار شعله به چهار ناحيه تقسيم شده و عدد دامكولر (نسبت نرخ واكنش شيميايي به نرخ تبخير ذرات ريز) و عدد زلدويچ (فرم بي بعد انرژي فعالسازي مخلوط واكنشگر) به عنوان پارامترهاي اساسي درنظر گرفته شده اند، براي بررسي تاثير اتلاف حرارت در انتشار شعله در ميان پيش مخلوط ذرات سوخت ارگانيك با توزيع يكنواخت استفاده شده است. در نهايت، با حل حالت پايدار، نتايج براي سرعت سوزش در شرايط متفاوت ارايه شده است و همان طور كه انتظار مي رفت اتلاف حرارت در كليه موارد باعث كاهش سرعت سوزش شد كه اين كاهش به طور ميانگين 18 درصد محاسبه شد. در پايان، صحت نتايج با نتايج آزمايشگاهي موجود ارزيابي شده و با اختلاف 31 درصد مورد قبول واقع شد.

This paper presents the influence of heat-loss on the structure of flame during propagation through two-phase mixture including micro-organic particles and air in the framework of thermal-diffusive model with non-unity Lewis number and Damk?hler number (ratio of chemical reaction rate to vaporization rate). Then, burning velocity as a combustion parametere is analytically characterized with heat-loss impact. The model predictions are validated with both published experimental data and previous theoretical models, and reasonable agreement is achieved. The obtained results demonstrate that heat-loss plays a significant role in the reduction of the burning velocity.