مطالعه عددی و تجربی مشعل ترکیبی متخلخل-شعله آزاد و مقایسه آن با مشعل متخلخل

احتراق پیش آمیخته در مشعل ترکیبی متخلخل- شعله آزاد و مشعل تمام متخلخل، در یک محفظه متقارن محوری به کمک شبیه-سازی عددی مطالعه شده است. محیط متخلخل، که به شکل استوانه است، به گونه ای در امتداد محور سوراخ شده است که ترکیبی از مشعل متخلخل و شعله آزاد را به وجود می آورد. معادلات حاکم بر مسئله شامل معادلات پیوستگی، تکانه، انرژی، گونه ها و حالت با استفاده از روش عددی حجم محدود حل شده اند. در این شبیه سازی از سینتیک چندمرحله ای کاهش یافته و مدل آشفتگی Realizable k- استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی نتایج عددی، نمونه ای آزمایشگاهی از این مشعل ساخته شده و مورد آزمون قرار گرفته است. نتایج عددی و داده های تجربی مطابقت خوبی با هم دارند. نتایج برای هر دو نوع مشعل مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که شعله در مشعل ترکیبی بازه پایداری بزرگ تری نسبت به مشعل متخلخل دارد. همچنین نتایج نشان می دهد مشعل ترکیبی متخلخل-شعله آزاد توان حرارتی را 50 درصد افزایش و آلاینده NO را 20 درصد کاهش می دهد.