تاثیر دمای پیشگرم و میزان رقیق‌سازی بر میدان احتراقی و ترکیب محصولات در ‏احتراق ترکیبی ‏Oxy-Mild‏ در یک محفظه‎ ‎آزمایشگاهی

در این تحقیق، ترکیبی از دو تکنولوژی احتراق اکسیژنی و احتراق mild در یک کوره آزمایشگاهی همراه با جت های موازی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این سیستم نوین، به کمک رژیم mild، علاوه بر رفع برخی مشکلات احتراق اکسیژنی، nox از ترکیب گازهای خروجی حذف شده و محصولات احتراق عمدتاً متشکل از h2o و co2 هستند. در این پژوهش، میدان احتراقی به کمک دو ابزار محاسبات عددی و تحلیل wsr بررسی شده است. در تحلیل عددی سه بعدی، از روش rans و مدل ε k rng و مدل edc در شبیه سازی تقابل آشفتگی جریان و شیمی احتراق استفاده شده است. تاثیر پیش گرم سازی و رقیق سازی به کمک co2 بر میدان احتراق و ترکیب گازهای خروجی بررسی شد. با افزایش دمای پیش گرم، تکانه جت افزایش یافته و در نتیجه آن بهبود یکنواختیِ توزیع دما در کنار افزایش انتشار co مشاهده شد. همچنین، افزایش رقیق سازی، به کمک co2 در شرایط ثابت ورودی، دمای بیشینه را کاهش  می دهد. بررسی تاثیر شیمیایی حضور co2 نشان دهنده تقویت مسیر تشکیل co از طریق رادیکال ch3o نسبت به مسیر اصلی از طریق فرمالدهید است. با افزایش حضور co2 در مخلوط، مسیر تولید co از سمت اتان ضعیف تر و نقش رادیکال متیلن ch2(s) قوی تر می شود.

The effect of preheating and dilution level on the combustion field and ‎flue gas composition of an oxyMILD combustion system in a ‎laboratory‏‏scale furnace

In this study, oxycombustion is numerically investigated under MILD conditions. This novel combination is ‎simulated in a laboratoryscale furnace with parallel fuel and oxidant jets and a recirculating flow. With nitrogen ‎removal from the oxidant stream, zero NOx emission for gaseous fuel systems is expected. Combustion field is ‎modelled using a wellstirred reactor and computational fluid dynamics. In the CFD modelling, RANS equations ‎are solved using RNG kε and EDC model is employed to model the turbulencechemistry interaction. The effect ‎of oxidizer preheating and CO2 dilution on the combustion field as well as flue gas composition is investigated. ‎The results indicate that the flame maximum temperature does not experience a significant increase when the ‎preheat temperature rises, positively affecting the temperature distribution at the cost of CO emission which is a ‎direct consequence of higher recirculation and mixing rate. Also, a kinetic study on the chemical effect of CO2 ‎presence reveals that CO production path through CH3O radical is more strengthened compared to the main path ‎through formaldehyde when increasing the dilution level. When diluting the oxidant, methylene’s role become ‎more influential in CO formation than when pure oxygen is used, contributing to higher CO emission. CO2 defeats ‎CH4 and O2 to absorb the free H radicals, causing higher levels of CO production.‎