مطالعه ی عددی حدود خاموشی و ساختار شعله ی نفوذی جریان مخالف H2/O2 در حضور رقیق‌کننده های Ar و He

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 5، دوره 24، شماره 2، شهریور 1392، صفحه 57-66   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/fum-mech.v24i2.27189

نویسندگان

علی اسدی؛ جواد خادم^*

چکیده

شعله‌های جریان مخالف نفوذی آرام اطلاعات مفیدی را درباره ی ویژگی های اساسی احتراق غیرپیش‌آمیخته فراهم می کنند. مطالعات زیادی روی شعله های نفوذی جریان مخالف H2/O2 انجام شده است. اکثر مطالعات قبلی شامل سیستم های رقیق‌نشده یا هیدروژن رقیق‌شده باCO2 یا N2 در مقابل جریان اکسیدکننده است که در شرایط مختلف از قبیل نرخ های کرنش، فشارها و دماهای ورودی بررسی شده است. هدف اصلی در این تحقیق بررسی حدود خاموشی شعله و چگونگی تغییر دما در برابر نرخ کرنش است. اثر گازهای Ar وHe نیز به‌عنوان رقیق‌کننده بر احتراق H2/O2 و حدود خاموشی آن بررسی شده است. برای شبیه سازی از کد عددی OPPDIF از نرم‌افزار CHEMKIN استفاده شده است. انطباق خوب نتایج عددی کار حاضر با نتایج سایر محققان، دقت بالای حل عددی را نشان می دهد. افزایش درصد رقیق‌کننده کاهش ماکزیمم دما و ماکزیمم کسر مولی رادیکال های فعال H و OH را منجر می شود. کاهش تولید رادیکال H باعث می‌شود که سوخت کم‌تر تحت تأثیر این گونه قرار گرفته و در نتیجه در سمت اکسیدکننده بیش‌تر نفوذ کند. افزایش درصد رقیق‌کننده باعث کاهش هر دو حد بالا و پایین خاموشی در احتراق هیدروژن می شود و حدود اشتعال‌پذیری باریک‌تر می گردد. اما افزایش دمای جریان های ورودی و فشار محیط، حدود اشتعال‌پذیری را گسترده تر می کند.

کلیدواژه‌ها

شعله‌های جریان مخالف؛ شعله های نفوذی؛ حدود خاموشی؛ رقیق‌کننده؛ عددی

مراجع