مدل سازی احتراق نفت سفید در محیط متخلخل

در مقاله حاضر احتراق قطرات سوخت مایع معلق در هوا در داخل محیط متخلخل مورد بررسی قرار گرفته و با استفاده از حل عددی معادلات انــرژی و بقـای اجزای شیمیایی، احتراق در یک محیط متخلخل مدل سازی شده است. قطرات سوخت به طور کامل در ناحیه پیش گرمایش تبخیر شده و ترکیب هوا و بخار سوخت وارد منطقه احتراق می شود. برای مدل سازی احتراق از دو سازوکار احتراقی تک مرحله ای و پنچ مرحله-ای برای محاسبه نرخ تغییرات غلظت اجزای شیــمیایی اسـتفاده شده است. در مدل سازی تشعشع محیط متخلخل از روش شار تابش استفاده شده که در آن، شار حرارتی توسط دستگاه معــادلات دیفرانسیلی مدل شده است. برای محاسـبه خواص ترمودینـامیکی از منحنی های منـطبق شده بر خواص ترمودیـنامیکی اسـتفاده شده است. در این مدل سازی عددی تاثیر ضریب جذب بر روی توزیع دما، شار تشعشعی، کسر جرمی اجزا شیمیایی، نرخ کاهش قطر قطرات، مقدار آلاینده ها، دما و فشار بحرانی بررسی می شود. مدل سازی نشان می دهد که در مشعل هایی که ضریب جذب محیط متخلخل کمتر می باشد گرمای تشعشعی منطقه تبخیر افزایش یافته و در نتیجه می توان از قطرات سوخت با قطر بزرگ تری استفاده کرد. در نتیجه با استفاده از محیط متخلخل با ضریب جذب پایین مشکل تولید قطرات با قطر خیلی کوچک حل می شود.