پيش بيني محدوده عدد پرانتل آشفته در جريان احتراقي متان-هوا با استفاده از مدل هاي مرتبه دوم شار حرارتي آشفته

هدف اصلي در تحقيق پيش رو تخمين عدد پرانتل آشفته در احتراق غيرپيش مخلوط متانهواست. در اين راستا، يك جريان احتراقي آشفته غيرپيش مخلوط در شرايط استوكيومتريك، با استفاده از معادلات متوسط گيري شده رينولدز (RANS)، به صورت عددي مورد تحليل قرار گرفته است. براي مدل سازي تشعشع و آشفتگي جريان به ترتيب مدل هاي جهات گسسته (DO) و k−ε ريلايزبل اعمال شده اند. همچنين، براي مدل سازي احتراق آشفته از سه مدل اضمحلال گرداب ه اي (EDM)، اضمحلال گرداب ه اي مفهومي (EDC) و تابع چگالي احتمال (PDF) استفاده شده است. به همراه مدل EDM و EDC، مدل مرتبه دوم جبري GGDH و مرتبه بالاي آن، يعني HOGGDH، به همراه مدل پخش گرداب ه اي ساده براي جمله شار حرارتي آشفته در معادله انرژي اعمال شده است. مقايسه نتايج عددي مدل SED با فرض پرانتل آشفته 0.85و مدل هاي مرتبه دوم با مقادير تجربي موجود نشان مي دهد كه اعمال مدل هاي مرتبه دوم شار حرارتي آشفته به طور محسوسي منجر به اصلاح پيش بيني توزيع دما در محفظه احتراق مي شود. همچنين، توزيع NO    به دست آمده از مدل هاي مرتبه دوم مطابقت خوبي با مقادير تجربي موجود دارد. براساس نتايج به دست آمده، در جريان احتراقي مقاله حاضر، مدل GGDH داراي دقت بالاتري نسبت به مدل HOGGDH در پيش بيني دما و NO است. محاسبه عدد پرانتل آشفته در محفظه احتراق مورد بررسي نشان مي دهد كه فرض عدد پرانتل 0.85 دور از واقعيت بوده و براساس مدل GGDH،  عدد پرانتل آشفته در نواحي مختلف از 0.25 تا 1.3 متغير است. در نهايت عدد پرانتل آشفته 0.45 براي جريان احتراقي اين پژوهش پيشنهاد شده است.