Περίληψη: | Η σταθεροποίηση των φλογών είναι ένα πρόβλημα του οποίου η μελέτη μπορεί να δώσει σημαντικά συμπεράσματα για την κατανόηση του φαινομένου της καύσης και να βοηθήσει στις προσπάθειες που γίνονται στις μέρες μας για μείωση των ρύπων. Όμως, για την υπολογιστική προσομοίωση που απαιτείται είναι απαραίτητη η χρήση ενός χημικο-κινητικού μηχανισμού. Παρόλα αυτά, οι λεπτομερείς μηχανισμοί που έχουν αναπτυχθεί, απαιτούν μεγάλο υπολογιστικό κόστος και είναι αδύνατη η χρήση τους σε λεπτομερείς προσομοιώσεις.
Στην παρούσα εργασία έγινε απλοποίηση ενός εκτενούς χημικο-κινητικού μηχανισμού καύσης προπανίου με χρήση των μεθόδων Directed Relations Graph (DRG) και Full Species Sensitivity Analysis (FSSA). Ο μηχανισμός ο οποίος προέκυψε πιστοποιήθηκε ύστερα ενάντια στον αρχικό εκτενή μηχανισμό USC Mech II συγκρίνοντας αποτελέσματα καύσης αντιδραστήρων στρωτής ροής και τους δείκτες απόδοσης όπως η ταχύτητα της φλόγας, οι γραμμομοριακές συγκεντρώσεις των σημαντικότερων στοιχείων και οι χρόνοι καθυστέρησης έναυσης. Έπειτα ο μηχανισμός αυτός χρησιμοποιήθηκε στην μοντελοποίηση μιας τυρβώδους φλόγας προπανίου, σταθεροποιημένης σε στέρεο σώμα (bluff body) τύπου δίσκου, με διαστρωμάτωση και προθέρμανση των αντιδρώντων. Για την προσομοίωση χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο μεγάλων δινών για την τύρβη (LES), με στρωτό ρυθμό αντίδρασης (Implicit LES). Επιπλέον έγινε έμμεση μοντελοποίηση της χημειοφωταύγειας με χρήση μοντέλου αλγεβρικών εξισώσεων. Στην συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν πειραματικά δεδομένα για την επαλήθευση του υπολογιστικού μοντέλου και την ποσοτικοποίηση των αποκλίσεων.
|