بررسی اثر تخلخل در احتراق پیش مخلوط جریان متقابل در ابر ذرات ارگانیک

در این بررسی تحلیلی انتشار شعله میان ابر ذرات ارگانیک متخلخل در یک جریان متقابل پیش مخلوط همگن دو جزیی، متشکل از ذرات سوخت و هوا، مطالعه خواهد شد. به دلیل فرض تک سایز بودن ذرات متخلخل از ذرات گیاه لایکوپدیوم در این بررسی استفاده شده است. این مطالعه در چارچوب یک مدل نفوذی حرارتی با فرض عدد لوییس واحد و نرخ کرنش ثابت است. پروفیل سرعت تابعی از مکان فرض شده است. ساختار شعله سه ناحیه ای فرض شده است: پیش گرم-تبخیر، نازک حدی واکنش و پس از واکنش. عدد زلدرویچ بزرگ انتخاب شده و از اتلافات حرارتی صرف نظر شده است. این مقاله به صورت تحلیلی تغییرات دما و مکان شعله را برای ضرایب تخلخل گوناگون ارائه می دهد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش تخلخل، مقدار ماده در دسترس جهت تبدیل شدن به گاز، کاهش می یابد و این کاهش باعث کاهش سرعت سوزش می شود و در نتیجه مکان شعله به سمت سرعت های پایین تر میل خواهد کرد و دمای آن کاهش می یابد، همچنین میزان سوخت جامد باقی مانده و تبخیر نشده در محل شعله افزایش می یابد، که با فیزیک حاکم و نتایج تجربی سازگار است.