مطالعه تاثیر دمای دیواره و ساختار اکسنده بر توزیع دما و ناکس کوره احتراق غیرپیش آمیخته

هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر شرایط حرارتی حاکم بر دیواره کوره و ساختار اکسنده بر انتشار آلاینده ناکس و شرایط دمایی داخل کوره احتراق غیرپیش آمیخته است. بدین منظور شبیه سازی کوره احتراق غیرپیش آمیخته با استفاده از نرم افزار اپن فوم انجام شده است. در شبیه سازی های عددی از مدل آشفتگی کی- اپسیلون استاندارد، مدل احتراقی مفهوم اتلاف گردابه اصلاح شده و مدل تشعشعی فاز گسسته و سینتیک شیمیایی GRI3.0 استفاده شده است. همچنین به منظور تحلیل نتایج حاصل از شبیه سازی های عددی، محاسبات شیمیایی با استفاده از واکنشگاه کاملا مخلوط نیز مورد توجه قرار گرفته است. مطابق با نتایج بدست آمده افزایش دمای دیواره کوره تا رسیدن به شرایط عایق حرارتی منجر به افزایش قابل توجه دمای متوسط و بیشینه درون محفظه احتراق گردیده و منجر به انتقال از رژیم احتراقی بدون شعله به رژیم دما بالا می شود. علاوه بر این جایگزینی دی اکسید کربن با نیتروژن منجر به کاهش قابل توجه دمای محفظه احتراق به علت تفاوت های فیزیکی و شیمیایی این دو گونه با یکدیگر می شود. براساس نتایج، افزایش دمای دیواره کوره با وجود کاهش اتلاف حرارتی منجر به افزایش قابل توجه میزان ناکس در رژیم احتراقی دما بالا می گردد. استفاده از CO2 به جای N2 به عنوان اکسنده می تواند به عنوان روشی راهگشا در کاهش اتلاف حرارتی همزمان با کاهش میزان ناکس منتشر شده از کوره احتراق غیرپیش آمیخته مورد توجه قرار گیرد.