مدلسازی آشفتگی در شعله های برخاسته فواره نفوذی در جریان همسو تحت شرایط پیش‌گرم و رقیق‌سازی

در این تحقیق، شعله برخاسته فواره (jet) آشفته نفوذی، که با سازوکار خوداشتعالی پایدار شده، با استفاده از روش معادله انتقال تابع دانسیته احتمال (pdf) بررسی می شود. برای این منظور، از سازوکار شیمیایی پیچیده و مدل اصلاح شده اختلاط ملکولی کِرل (curl) استفاده میشود. هدف اصلی در این مطالعه بررسی تاثیر درنظر گرفتن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی نسبت به مدل آشفتگی k-? استاندارد است. لحاظ کردن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی بر کمیات اسکالر مانند دما و کسر جرمی اجزا و همچنین محل برخاستگی شعله تاثیر محسوسی دارد. نتایج نشان میدهند محل برخاستگی شعله با درنظر گرفتن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی نسبت به مدل k-? استاندارد بهتر پیشبینی شده و به نتایج تجربی نزدیک تر است. بر اساس مطالعات قبلی، مدل k-? استاندارد نرخ گسترش فواره را در فوارههای مدور بیشتر از مقدار واقعی پیشبینی می کند. در این مطالعه ملاحظه شد درنظر گرفتن تغییرات دانسیته در مدل آشفتگی نسبت به مدل آشفتگی k-? استاندارد بهبود توزیع دما و کسر جرمی اجزا در ناحیه برخاستگی شعله و در پایین دست جریان فواره را به همراه دارد.