مطالعه عددی اثر موج شوک برخوردی بر احتراق جت متقاطع هیدروژن در جریان مافوق صوت

در این مطالعه، احتراق جت متقاطع سوخت در جریان مافوق صوت هوا به صورت عددی بررسی شده است. گاز تزریق شامل مخلوط پیش احتراق هوا و هیدروژن با نسبت هم ارزی 4/5 بوده است. میدان در دو حالت بدون شوک برخوردی و همراه با شوک مایل برخوردی تحلیل شده است. تحلیل به کمک نرم افزار اپن فوم و در میدان سه بعدی انجام شده است. از مدل اغتشاشی دومعادله‌ای sstkw و مدل احتراقی pasr استفاده شده است. هدف از مطالعه صورت گرفته بررسی اثر شوک مایل برخوردی بر پایداری شعله بوده است. در حالت عدم وجود شوک برخوردی، واکنش های احتراقی در میدان بسیار کند صورت می گیرد. در حالت وجود شوک مایل، واکنش های احتراق با سرعت بالاتری انجام می شود که این موضوع نشان دهنده پایداری شعله است. بررسی دقیق میدان نشان می دهد واکنش از امتداد لبه شکاف تزریق شروع شده و به سمت داخل میدان گسترش می یابد. نتایج حاصل با نتایج آزمایش های تجربی سازگاری دارد.

Numericalstudy of the effect of an incident shock wave on the combustion of transversalhydrogenjetina supersonic flow

In this study, the combustion of a fuel jet with supersonic air flow has been studiednumerically.The injected gas was a preburned mixture of hydrogen and air with equivalence ratio of 4.5. The flow field was investigated with and without incident oblique shock wave. The simulations have been performed using openFoam software in a threedimensional field. A twoequation turbulence model, SSTkw, and the PaSR combustion model were used. The aim of this study was to examine the impact of the shock wave on flame stabilization. According to the results, the reaction occurs at low rates without the oblique shock. However, when the incident shock hits the bottom surface downstream of the injection slot, reaction rate increases, indicating the flame stabilization in this case. These findings are in good agreement with experimental results.