مطالعه عددي تاثير تزريق دي‌اكسيدكربن درون اكسيدكننده بر ساختار شعله در رژيم احتراقي بدون شعله

هدف از مطالعه حاضر بررسي تاثير تزريق دي‌اكسيدكربن درون اكسيدكننده در احتراق بدون شعله بر روي ساختار شعله با استفاده از شبيه‌سازي عددي كوره بدون شعله است. استفاده از مقادير مختلف تزريق دي‌اكسيدكربن منجربه تشكيل سه احتراق سوختهوا، اكسيژنغني و سوختاكسيژن مي‌شود. شبيه‌سازي‌هاي عددي با استفاده از نرم‌افزار اپن‌فوم انجام شده است. از مدل كياپسيلون استاندارد، به‌منظور مدل‌سازي آشفتگي و از مدل فاز گسسته، به‌منظور مدل‌سازي تشعشعي، استفاده شده است. همچنين، به‌منظور اعتبارسنجي‌ مدل احتراقي، از چهار مدل برمبناي مدل مفهوم اتلاف گردابه استفاده شده است. بررسي‌ها بر روي توزيع دما، تاخير در اشتعال، رنگ شعله و تغييرات راديكال هيدروكسيل براي بررسي ساختار شعله انجام شده است. نتايج نشان مي‌دهند كه با انتقال از احتراق سوختهواي بدون شعله به احتراق اكسيژنغني و سوختاكسيژن بدون شعله، كه همراه با جايگزيني بخش يا تمام كسر جرمي نيتروژن با دي‌اكسيدكربن است، بيشينه دماي شعله، به علت ظرفيت حرارتي بالاتر دي‌اكسيدكربن و حضور فعال‌تر آن در واكنش‌هاي گرماگير، كاهش مي‌يابد. علاوه‌بر اين، وجود دي‌اكسيدكربن در شرايط احتراقي اكسيژنغني و سوختاكسيژن سبب مي‌شود تا فرايند اشتعال با تاخير همراه شده و از غلظت راديكال تحريك شده متيلايدين (CH*)، كه عامل انتشار نور مرئي است، به صورت قابل توجهي كاسته ‌شود.