بررسی اثر سینتیک شیمیایی در مدل سازی جریان محترق اکسنده گازی بر روی سوخت جامد

در این پژوهش مکانیزم احتراق اکسیژن گازی بر روی سطح سوخت جامد HTPBمطالعه شده است. به منظور شبیه سازی جریان محترق، معادلات ناویر- استوکس و انتقال اجزای شیمیایی با استفاده از روند ضمنی LU-SWحل شده است. مدل سازی این نوع فرآیند احتراقی نیازمند شناخت پدیده پیرولیز در سطح سوخت جامد است. مطالعات تجربی صورت گرفته در این زمینه بیانگر آن است که جزء شیمیایی C4H6عمده محصول گازی حاصل از فرآیند پیرولیز است. به منظور تعیین نرخ تولید محصولات گازی حاصل از فرآیند پیرولیز، از یک رابطه تجربی استفاده شده است که خود تابع دمای سطح سوخت است. دمای سطح سوخت را نیز می توان با نوشتن معادله انرژی در سطح مشترک گاز– جامد محاسبه کرد. مکانیزم احتراق بین اکسیژن گازی و هیدروکربن C4H6توسط دو مدل سینتیک شیمیایی شبه کلی توصیف شده است. نتایج نشان می دهند که مشخصه های اصلی جریان محترق مثل دمای شعله و کسر جرمی محصولات به شدت به مدل سینتیکی درنظرگرفته شده وابسته اند. در نهایت، نتایج حاصل از مدل سازی بر اساس هر دو مدل سینتیک شیمیایی ارائه شده و نرخ پسروی سطح سوخت جامد با دیگر نتایج عددی مقایسه شده است.