شبیه‌سازی دو‌بعدی مشعل تشعشعی کاتالیستی نفوذ متقابل

در مطالعه حاضر، به بررسی عددی عملکرد مشعل‌های تشعشعی کاتالیستی نفوذ متقابل پرداخته شده است. در این مشعل‌ها سوخت از پشت سیستم وارد شده و پس از عبور از یک یا چند لایه عایق، وارد لایه کاتالیستی می‌شود. اکسیژن نیز از سمت جلوی مشعل نفوذ کرده و روی سطح کاتالیست با سوخت واکنش می‌دهد. برای تحلیل عملکرد پنل، یک مشعل کاتالیستی نفوذ متقابل شبیه‌سازی شده است. در شبیه‌سازی دوبعدی و پایای مشعل، معادلات بقای مومنتم در محیط متخلخل و غیر‌متخلخل، معادله بقای انرژی و معادله بقای گونه‌ها به روش المان محدود درنرم‌افزار کامسول حل شده‌اند. برای استخراج شرایط مرزی مناسب در سطح لایه کاتالیستی مشعل، جریان سیال بر یک سطح متخلخل مدل‌سازی شده و نشان داده شد که می‌توان از روابط تجربی جابه‌جایی طبیعی روی یک سطح عمودی استفاده کرد. مقایسه نتایج عددی حاصل با مطالعات تجربی پیشین منتشر شده در ادبیات فن، بهبود قابل توجه دقت مدل عددی تولید شده (به میزان 10%) را نشان داد. در این پژوهش نشان داده شده که نفوذ اکسیژن از سمت مقابل مشعل به لایه کاتالیستی به عنوان عامل محدودکننده در فرآیند احتراق کاتالیستی است.