کاهش مکانیزم شیمیایی احتراق jp-10 با استفاده از روش گراف مرتبط جهت‌دار

کاهش مکانیزم‌های شیمیایی به‌منظور کاهش زمان محاسبات شبیه‌سازی‌های احتراقی دارای اهمیت ویژه است. هدف اصلی در این مطالعه، کاهش مکانیزم شیمیایی سوخت jp-10 است. از این رو با استفاده از یک طرح ابتکاری، روش‌های کاهش مکانیزم آنالیز حساسیت، گراف مرتبط جهت‌دار و گراف مرتبط جهت‌دار با انتشار خطا ترکیب شد و مکانیزم کامل jp-10 با 7740 واکنش و 320 گونه به 257 واکنش و 48 گونه کاهش یافت. در این راستا از نرم‌افزار انسیس کمکین برای کاهش مکانیزم و شبیه‌سازی احتراق استفاده شد. سپس نتایج شبیه‌سازی احتراق jp-10 در مدل راکتور همگن با استفاده از دو مکانیزم کامل و کاهش یافته مقایسه شد. نتایج با دقت خوبی بر هم منطبق بوده و خطای شبیه‌سازی کمتر از 10 درصد است. همچنین نتایج نشان داد که روش‌های گراف مرتبط جهت‌دار و گراف مرتبط جهت‌دار با انتشار خطا، دارای سرعت بالا و دقت خوبی در شناخت گونه‌های کم اهمیت مکانیزم هستند. اما روش آنالیز حساسیت، دارای سرعت کمتری است. مقایسه‌ی نتایج با نتایج آزمایشگاهی سایر محققان نیز نشان‌می‌دهد که مدل مورد استفاده در این پژوهش از دقت بالایی برخوردار است و می‌توان از مکانیزم پیشنهادی با اطمینان در شبیه‌سازی‌های احتراقی استفاده نمود.

reduction of chemical kinetics of jp-10 using the directed relation graph method

reduction of chemical mechanisms is of particular importance to decrease the computational time of combustion simulations. the main goal of this research is to reduce the chemical mechanism of jp-10. to achieve this, an innovative approach was applied, which combined various mechanism reduction methods, including sensitivity analysis, directed relation graphs (drg), and directed relation graphs with error propagation (drgep). using this approach, the detailed jp-10 mechanism, consisting of 7,740 reactions and 320 species, was reduced to 257 reactions and 48 species. in this regard, ansys chemkin was employed for mechanism reduction and combustion simulation. the combustion simulation results for jp-10 in a homogeneous reactor model were then compared using both the detailed and reduced mechanisms. the results exhibited a high level of agreement, with simulation errors below 10%. furthermore, the results demonstrated that drg and drgep methods are both fast and accurate in identifying less significant species in the mechanism, whereas the sensitivity analysis method is comparatively slower. validation of the results with experimental data from other researchers confirmed that the model used in this study is highly accurate, making the proposed mechanism reliable for use in combustion simulations.