مطالعه عددي و تجربي مشعل تركيبي متخلخل- شعله آزاد و مقايسه آن با مشعل متخلخل

احتراق پيش آميخته در مشعل تركيبي متخلخل- شعله آزاد و مشعل تمام متخلخل، در يك محفظه متقارن محوري به كمك شبيه سازي عددي مطالعه شده است. محيط متخلخل، كه به شكل استوانه است، به گونه اي در امتداد محور سوراخ شده است كه تركيبي از مشعل متخلخل و شعله آزاد را به وجود مي آورد. معادلات حاكم بر مسيله شامل معادلات پيوستگي، تكانه، انرژي، گونه ها و حالت با استفاده از روش عددي حجم محدود حل شده اند. در اين شبيه-سازي از سينتيك چندمرحله اي كاهش يافته و مدل آشفتگي Realizable k-? استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجي نتايج عددي، نمونه اي آزمايشگاهي از اين مشعل ساخته شده و مورد آزمون قرار گرفته است. نتايج عددي و داده هاي تجربي مطابقت خوبي با هم دارند. نتايج براي هر دو نوع مشعل مقايسه شده اند. نتايج نشان مي-دهد كه شعله در مشعل تركيبي بازه پايداري بزرگ تري نسبت به مشعل متخلخل دارد. همچنين نتايج نشان مي-دهد مشعل تركيبي متخلخل-شعله آزاد توان حرارتي را 50 درصد افزايش و آلاينده NO را 20 درصد كاهش مي-دهد

Premixed combustion in a Combined Porous-Free Flame Burner (CPFFB) and a porous burner (PB) is numerically studied at a cylindrical axisymmetric combustion chamber. The cylindrical porous medium is perforated in the center line that a combination of porous burner and free flame is made. Governing equations of mass, momentum, energy and species mass fraction are solved using finite volume method. In this numerical simulation, a reduced multi-step combustion mechanism and realizable k-? turbulence model are used. To validate the numerical results, an experimental prototype of the burner was made and has been tested. The numerical results have a good agreement with the experimental data. The results are compared for both types of the burners.The results show that the flame in CPFFB is stable in a range greater than that of PB. The results show that the CPFFB has a higher thermal power about 50% and lower NO pollutant formation about 20% rather than an equivalent PB.