بررسي عددي اثر پارامتر هندسي تخلخل در مشعل محيط متخلخل آمونياك-متان

دف از مطالعه حاضر بررسي اثر خواص هندسي تخلخل ازجمله اثر تغيير چگالي حفره تخلخل در بازه ppi40-10، درصد تخلخل 0.7و 0.9 و اثر پيش گرم كردن هوا در بازه 500-300 كلوين و سه نسبت هم ارزي مختلف 0.7، 1، 1.1 بر توزيع دما و پايداري مشعل محيط متخلخل در سوخت آمونياك-متان است. بدين منظور از روش حجم محدود و الگوريتم سيمپل به‌صورت عددي با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت 22 و يك سينتيك شيميايي شامل 69 گونه و 389 واكنش استفاده‌ شده است. با توجه به رابطه بين چگالي حفره و درصد تخلخل و ضريب انتقال حرارت حجمي اثر اين دو پارامتر موجب تغيير ضريب انتقال حرارت حجمي مي‌شود. نتايج نشان داد كه با افزايش چگالي حفره تخلخل اختلاف دماي دو فاز گاز و جامد كاهش مي‌يابد. در چگالي حفره تخلخل برابر 10ppi= بيشترين دماي گاز در خروجي مشاهده شد و اختلاف دماي حداكثري بين فاز گاز و جامد در اين حالت حدود 590 كلوين است و با افزايش چگالي حفره تخلخل در40ppi=، كمترين دماي گاز در خروجي مشاهده شد و اختلاف دماي بين فاز گاز و جامد در اين حالت حدود 243 كلوين است. با افزايش درصد تخلخل از 0.7 به 0.9، ضريب انتقال حرارت حجمي كاهش و حدود شعله‌وري و پايداري مشعل افزايش مي‌يابد. درنهايت مشاهده شد كه در نسبت هم ارزي ثابت، با افزايش دماي ورودي تا  500كلوين جبهه شعله به سمت بالادست مشعل كشيده مي‌شود. همچنين در دماي ورودي ثابت، با افزايش نسبت هم ارزي از 0.7 به سمت 1.1 پايداري افزايش و موقعيت شعله به سمت بالادست كشيده مي‌شود.