شبیه سازی دوبعدی مشعل تشعشعی کاتالیستی نفوذ متقابل

در مطالعه حاضر، به بررسی عددی عملکرد مشعل های تشعشعی کاتالیستی نفوذ متقابل پرداخته شده است. در این مشعل ها سوخت از پشت سیستم وارد شده و پس از عبور از یک یا چند لایه عایق، وارد لایه کاتالیستی می شود. اکسیژن نیز از سمت جلوی مشعل نفوذ کرده و روی سطح کاتالیست با سوخت واکنش می دهد. به منظور تحلیل عملکرد پنل، یک مشعل کاتالیستی نفوذ متقابل شبیه سازی شده است. در شبیه سازی دوبعدی و پایای مشعل، معادلات بقای مومنتم در محیط متخلخل و غیر متخلخل، معادله بقای انرژی و معادله بقای گونه ها به روش المان محدود در نرم افزار COMSOL حل شده اند. به منظور استخراج شرایط مرزی مناسب در سطح لایه کاتالیستی مشعل، جریان سیال بر روی یک سطح متخلخل مدل سازی شده و نشان داده شد که می توان از روابط تجربی جابجایی 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 شد که نفوذ اکسیژن از سمت مقابل مشعل به لایه کاتالیستی به عنوان عامل محدودکننده در فرآیند احتراق کاتالیستی می باشد.