بررسی اثر مدل سازی وردایی متغیر پیشرفت واکنش در شبیه سازی گردابه ‎های بزرگ شعله آشفته پیش مخلوط با مدل خمینه تولیدی ریزشعله

این مقاله با دو هدف مرور ادبیات روش‌های مدل‌سازی احتراق بر مبنای فرض ریزشعله آرام و همچنین پیاده سازی، به‌کارگیری و آنالیز حساسیت یکی از این روش‌ها برای شبیه‌سازی شعله‌های پیش‌مخلوط نوشته شده است. امروزه یکی از قابل اعتمادترین روش‌ها برای شبیه‌سازی آشفتگی، روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ است. نظر به اینکه هزینه محاسباتی این روش به مراتب بیشتر از روش‌های معمول رینولدز- متوسط است، کم‌هزینه‌ترین و در نتیجه پرکاربردترین مدل‌های احتراقی در شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ روش‌هایی بر پایه فرض ریزشعه آرام است. این روش‌ها در عین حال محدودیت‌هایی نیز دارند که در این پژوهش به تفصیل مورد بحث و بررسی قرار گرفته‌اند. روش خمینه تولیدی ریزشعله یکی از این روش‌هاست که در این پژوهش به کمک مدل شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ در یک شعله پشت جسم مانع مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که دقت این روش حساسیت قابل توجهی به مدل زیرشبکه وردایی متغیر پیشرفت واکنش و ثابت آن دارد. مدل جبری تخمین وردایی زیرشبکه متغیر پیشرفت واکنش از دقت کافی برای شبیه‌سازی برخوردار نمی‎باشد، به‌گونه‌ای که طول شعله حدودا 30 درصد کمتر از مقدار واقعی پیش‌بینی‌ می‌شود و سرعت محوری در بعضی نقاط تا بیش از 60 درصد خطا دارد. از سوی دیگر در صورت حل معادله انتقال برای وردایی متغیر پیشرفت دقت نتایج شبیه‌سازی افزایش قابل ملاحظه‌ای دارد.