شبیه‌سازی عددی شعله‌های ‌آشفته پیش‌مخلوط با روش ریزشعله کرنش‌یافته

شبیه سازی عددی شعله های آشفته با روش ریزشعله آرام در شرایط شدت آشفتگی بالا به سادگی میسر نیست. نتایج تجربی و شبیه سازی عددی مستقیم نشان می دهد که وارد کردن اثرات کرنش در تولید جداول ریزشعله ها می تواند دقت مدل سازی را به صورت قابل توجهی افزایش دهد. به طوری که در این پژوهش با اعمال اثرات کرنش طول شعله نسبت به حالت بدون کرنش افزایش 30 میلی متری دارد. در این پژوهش روش ریزشعله آرام کرنش یافته در شبیه سازی شعله‌های آشفته پیش مخلوط پیاده سازی و مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای تولید جداول ریزشعله ها از شعله جریان متقابل پیش مخلوط استفاده شده است. این جداول با استفاده از دو متغیر پیشرفت واکنش و روش تابع توزیع احتمال پیش فرض در حل گر دینامیک سیالات محاسباتی مورد استفاده قرار می گیرد. مدل بدست آمده در این پژوهش برای شبیه سازی رینولدز-متوسط شعله آشفته یک مشعل بنزن پیلوت دار مورد استفاده قرار گرفته است. این مشعل از رویکرد نوینی جهت افزایش شدت آشفتگی ورودی بهره می برد. نتایج نشان می دهد که استفاده از روش ریزشعله آرام کرنش یافته در مقایسه با ریزشعله کرنش نیافته سرعت انتشار شعله و در نتیجه طول شعله را به مقدار قابل توجهی بهتر پیش‌بینی می کند.

numerical simulation of turbulent premixed flames using strained flamelet model

numerical simulation of turbulent flames with laminar flamelet models is not easily possible under high turbulence intensity conditions. experimental results and direct numerical simulations show that introducing strain effects in the production of flamelet tables can significantly increase the accuracy of modeling. in this work, implementing the strain effects in the model results in 30 mm increase in the flame height relative to the unstrained model. in this work, a strained flamlet model has been implemented and evaluated in the simulation of turbulent premixed flames. the premixed counterflow flame has been used to produce the flamelet tables. these tables are used in the computational fluid dynamics solver using two reaction progress variables and the presumed probability density function method. the model obtained in this research has been used in reynolds-averaged simulation of a turbulent piloted premixed flame in a bunsen burner. this burner utilized a novel approach to highly increase the input turbulence intensity. the results show that the strained flamelet model predicts the flame propagation speed and consequently the flame length, significantly better compared to the unstrained flamelet model..