بررسی اثر شتاب گریز از مرکز بر روی سرعت انتشار جبهه شعله در احتراق پیش-آمیخته

افزایش سرعت انتشار شعله به کمک نیروی گریز از مرکز که توسط لوییس مطرح شده است، چالش جدیدی است که می تواند منجر به کاهش طول محفظه احتراق و در نتیجه افزایش نسبت نیروی جلوبرنده به وزن شود. در این تحقیق، اثر نیروی گریز از مرکز بر روی سرعت انتشار شعله در احتراق پیش آمیخته به کمک شبیه سازی گردابه های بزرگ (LES) احتراق پیش آمیخته مخلوط هوا - پروپان در یک لوله دوبعدی با دو انتهای بسته و در بستر نرم افزار متن باز اوپنفوم بررسی شد. مقایسه نتایج حاصل از حل عددی با نتایج آزمایشگاهی، حدود 8 درصد خطا را در بحرانی ترین شتاب گریز از مرکز (3000 متر بر مجذور ثانیه) نشان داد. به‌منظور بررسی تاثیر مدل اغتشاشی، شبیه سازی احتراق به کمک مدل اغتشاشی k-e نیز برای شتاب گریز از مرکز 3000 متر بر مجذور ثانیه با مدل LES مقایسه شد و ملاحظه شد که شبیه سازی گردابه های بزرگ، سرعت انتشار و چین خوردگی سطح شعله را با دقت بالاتری مدل‌سازی می کند. بررسی پارامتر چین‌خوردگی سطح شعله، نشان داد که در شتاب گریز از مرکز 4000 متر بر مجذور ثانیه‌، چین خوردگی سطح شعله به‌طور ناگهانی افزایش و سپس به سرعت کاهش می یابد که به نوعی خاموشی شعله را در شتاب گریز از مرکز مورد نظر نشان می دهد. سپس اثر طول لوله بر روی سرعت انتشار شعله و چین خوردگی سطح شعله در شتاب 2000 متر بر مجذور ثانیه بررسی شد و ملاحظه شد با افزایش طول لوله و افزایش فاصله از مبدا دوران، نیروی گریز از مرکز القایی افزایش و در نتیجه سرعت انتشار و چین خوردگی افزایش می یابد.