بررسی اثر عملگر پلاسمایی در میزان اختلاط در یک مشعل با شرایط احتراق مایلد

در دهه‌ی گذشته، محرک‌های پلاسما به‌عنوان زیرمجموعه­ای در حوزه دستگاه­های کنترل جریان فعال شناخته شده­اند. همان‌طور که تحقیقات در مورد محرک‌های پلاسما به تکامل خود ادامه می‌دهد، مدل‌سازی محاسباتی برای تکمیل تحقیقات محرک‌ها موردنیاز است. در این مطالعه، مدل سوزن-هوانگ[1] به دلیل توانایی آن در شبیه‌سازی چگالی بار و نیروی حجمی لورنتز[2] انتخاب شده است. استفاده از این مدل در زمینه‌های مختلف ازجمله آیرودینامیک تاکنون به کاربردهای فراوانی منجر شده است، اما به علت پیچیدگی شبیه‌سازی اثرات پلاسما، بیشتر به شبیه‌سازی اثرات نیرویی آن پرداخته شده است. در زمینه‌ی احتراق و کاربرد پلاسما در این حالت، بیشتر فعالیت‌ها و بررسی‌ها در کارهای تجربی دیده می‌شود. در این کار براساس مدل سوزن-هوانگ به شبیه‌سازی اثر نیرویی پلاسما از نوع تخلیه سد دی‌الکتریک[3] در محیط احتراقی مایلد و نقش آن در اختلاط بهتر سوخت و اکسنده پرداخته‌ایم. لازم به ذکر است در این مطالعه، احتراق مایلد شبیه‌سازی نشده و تنها اثر پلاسما در یک مشعل از نوع مایلد مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج امیدبخش بوده و حاکی از اثر مثبت پلاسما در اختلاط بهتر سوخت و اکسنده پیش از احتراق است. 

investigating the effect of the plasma actuator on the degree of mixing in a burner with mild combustion conditions

in the last decade, plasma actuators have been recognized as a subset in the field of active flow control devices. as research on plasma actuators continues to evolve, computational modeling is needed to complement actuators research. in this study, the suzen-huang model is chosen because of its ability to simulate the charge density and lorentz volume force. the use of this model in various fields, including aerodynamics, has led to many applications, but due to the complexity of simulating the effects of plasma, it is mostly focused on the simulation of its force effects. in the field of combustion and the use of plasma in this state, most of the activities and investigations are seen in experimental works. in this work, based on the susen-hong model, it is tried to simulate the plasma force effect of the dielectric barrier discharge type in the combustion environment and its role in better mixing of fuel and oxidant. it should be noted that in this study, the mild combustion was not simulated and only the effect of plasma in a mild burner was investigated. the results are promising and indicate the positive effect of plasma in better mixing of fuel and oxidizer before combustion..