مطالعه عددی تاثیر تزریق دی اکسیدکربن درون اکسیدکننده بر ساختار شعله در رژیم احتراقی بدون شعله

هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر تزریق دی اکسیدکربن درون اکسیدکننده در احتراق بدون شعله بر روی ساختار شعله با استفاده از شبیه سازی عددی کوره بدون شعله است. استفاده از مقادیر مختلف تزریق دی اکسیدکربن منجربه تشکیل سه احتراق سوخت-هوا، اکسیژن-غنی و سوخت-اکسیژن می شود. شبیه سازی های عددی با استفاده از نرم افزار اپن فوم انجام شده است. از مدل کی-اپسیلون استاندارد، به منظور مدل سازی آشفتگی و از مدل فاز گسسته، به منظور مدل سازی تشعشعی، استفاده شده است. همچنین، به منظور اعتبارسنجی مدل احتراقی، از چهار مدل برمبنای مدل مفهوم اتلاف گردابه استفاده شده است. بررسی ها بر روی توزیع دما، تاخیر در اشتعال، رنگ شعله و تغییرات رادیکال هیدروکسیل برای بررسی ساختار شعله انجام شده است. نتایج نشان می دهند که با انتقال از احتراق سوخت-هوای بدون شعله به احتراق اکسیژن-غنی و سوخت-اکسیژن بدون شعله، که همراه با جایگزینی بخش یا تمام کسر جرمی نیتروژن با دی اکسیدکربن است، بیشینه دمای شعله، به علت ظرفیت حرارتی بالاتر دی اکسیدکربن و حضور فعال تر آن در واکنش های گرماگیر، کاهش می یابد. علاوه بر این، وجود دی اکسیدکربن در شرایط احتراقی اکسیژن-غنی و سوخت-اکسیژن سبب می شود تا فرایند اشتعال با تاخیر همراه شده و از غلظت رادیکال تحریک شده متیلایدین (CH*)، که عامل انتشار نور مریی است، به صورت قابل توجهی کاسته شود.