بررسي عددي اثر دماي اوليه بر اشتعال در جريان بدون لايه برشي

در اين مقاله، به بررسي فرايند اشتعال در جريان بدون لايه برشي پرداخته مي‌شود. در چيدمان بدون لايه برشي دو جريان موازي با سرعت ميانگين مساوي به يكديگر مي‌رسند. اين چيدمان اجازه مطالعه دقيق شعله‌هاي لبه‌دار را فراهم مي‌كند. هدف اصلي، بررسي اثر دماي اوليه جريان بر مرحله انتشار شعله در فرايند اشتعال است. اين كار با استفاده از روش شبيه‌سازي گردابه‌هاي بزرگ، مدل احتراقي شعله ضخيم‌شده و سينتيك شيميايي DRM-19 انجام شده است. سرعت محوري ميانگين و نوساني به دست آمده از دو شبكه ريز و درشت با استفاده از نتايج تجربي اعتبارسنجي شده است. بررسي كسر مخلوط نيز نشان از مناسب بودن دقت شبيه‌سازي‌ها در پيش‌بيني اختلاط دارد. مكان لبه ‌بالادست و پايين‌دست شعله نيز با نتايج  تجربي مقايسه شده و بيان‌كننده صحت شبيه‌سازي فرايند اشتعال است. سرعت ميانگين انتشار شعله لبه‌دار نشان مي‌دهد كه با افزايش دماي اوليه از 323 به 1000 كلوين، سرعت انتشار شعله از 1 به 4/2 متربرثانيه افزايش پيدا مي‌كند. همين روند براي رشد هسته شعله نيز وجود دارد. مقايسه بين سرعت انتشار شعله لبه‌دار به دست آمده با سرعت انتشار شعله آرام و تصحيح شده آن با مجذور چگالي‌ها نشان مي‌دهد كه شعله آرام تصحيح شده بهترين نتيجه را در پيش‌بيني سرعت انتشار شعله لبه‌دار دارد. همچنين، افزايش دما سبب تبديل شعله لبه‌دار دوگانه به شعله لبه‌دار سه‌گانه مي‌شود.