مطالعه عددی پدیده انتقال حرارت توام در یک جریان واکنشی

انتقال حرارت توام یکی از جنبه های مهم در تبدیل انرژی است و نقش بسزایی در میزان راندمان حرارتی و مصرف سوخت محفظه احتراق دارد. در کار حاضر مدلی دو بعدی برای یک جریان واکنشی آرام با محاسبه معادلات انتقال جرم، ممنتم، انرژی و گونه ها ارائه شده است. برای شبیه سازی عددی، حلگری در نرم افزار متن باز اپن فوم توسعه داده شده است. این حلگر قادر است تا رفتار فرآیندهای واکنشی و انتقالی در سیال، انتقال حرارت هدایتی در جامد و تشعشع از سطوح جانبی را جهت تاثیر انتقال حرارت توام پیش بینی کند. در این حلگر برای تحلیل و بررسی عددی انتقال حرارت توام از روش کوپل و جهت پیوستگی دما و شار حرارتی بر روی سطح مشترک بین سیال و جامد، شرط مرزی اعمال می شود. صحت سنجی حلگر ایجاد شده با استفاده از داده های تجربی نمونه آزمایشگاهی مشعل شانه عسلی صورت پذیرفته است. نتایج نشان می دهد که مقایسه حل عددی و داده های تجربی از مطابقت خوبی برخوردار است. بررسی نتایج بدست آمده نشان می دهد که مطالعه پارامتری شامل تغییر شرایط ورودی سیال و همچنین ابعاد هندسه در برهم کنش انتقال حرارت توام و محل آزاد شدن انرژی حاصل از احتراق موثر می باشد. با افزایش سرعت ورودی محل تشکیل شعله به سمت خروجی و با افزایش نسبت هم ارزی، این محل به سمت ورودی حرکت می کند. افزایش طول جامد و ضخامت آن باعث کاهش طول ناحیه پیش گرمایش نیز می شود.