استفاده از مدل احتراقي توليدفليملتمنيفولد در شبيه سازي گردابه هاي بزرگ آتش استخري و مقايسه با نتايج مدل احتراقي ديگر

Large Eddy Simulation of Pool Fire using FGM Combustion Model and Compared with Other Combustion Models

از ميان مطالعات تجربي و عددي كه در زمينه‌ي آتش انجام‌شده است، آتش استخري بيش از ساير سناريوهاي آتش، مورد استقبال قرارگرفته است. در اين مقاله، به‌منظور بررسي تأثير مدل هاي احتراقي مختلف بر نتايج شبيه سازي آتش، آتش استخري مطالعه ميشود. به اين منظور مدل احتراقي توليد فليملت منيفولد به­ كار گرفته شده و نتايج آن با سه مدل احتراقي سينتيك بسيار سريع، اضمحلال گردابه و مفهوم اضمحلال گردابه مقايسه مي شود. با مقايسه ي نتايج متوسط سرعت و نوسانات آن، مشاهده مي‌شود كه دقت مدل احتراقي توليد فليملت منيفولد، بدون در نظر گرفتن اثر تشعشع، در پيش‌بيني پديده ي پوفينگ و فركانس آن، متوسط مجذور نوسانات سرعت عمودي و انرژي جنبشي اغتشاشي بهتر از ساير مدل‌هاي احتراقي است. به‌عنوان‌مثال، نتايج مدل احتراقي توليد فليملت منيفولد در پيشبيني فركانس پوفينگ كمتر از 3 درصد، خطاي نسبي با نتايج تجربي دارد؛ اما ساير مدل هاي احتراقي بيشتر از 10 درصد خطا دارند. در پيش‌بيني ميدان سرعت، مدل احتراقي اضمحلال گردابه، دقت بالاتري نسبت به مدل توليد فليملت منيفولد دارد.

Among the experimental and numerical studies conducted in the field of fire, the pool fire has been welcomed more than other fire scenarios. In this paper, pool fire is studied to investigate the effect of different combustion models on the fire simulation. For this purpose, the combination model of flamelet generated manifold (FGM) is used and its results are compared with three infinite fast chemistry (IFC), eddy dissipation (EDM) and eddy dissipation concept (EDC) combustion models. By comparing the mean velocity results and its fluctuations, it is observed that the accuracy of the FGM combination model, regardless of radiation effect, is better than other combustion models in predicting of the puffing phenomenon and its frequency, the mean square of vertical velocity, mean turbulence kinetic energy. For example, the FGM combustion model has less than 3% relative error with experimental results in prediction of the puffing frequency; but other combustion models are more than 10% relative error. In the prediction of the mean velocity field, the EDM combustion model has a higher accuracy than the FGM.