پديد آورنده :
صابري، شكوفه
عنوان :
شبيه سازي جريان هاي احتراقي براي شعلۀ ديفيوژن با استفاده از مدل گردابه هاي بزرگ
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
پانزده، ۱۰۰ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محسن دوازده امامي
استاد مشاور :
احمد سوهانكار
توصيفگر ها :
جريان احتراقي مغشوش , مدل گردابه هاي بزرگ , فليملت آرام , شعله ديفيوژن
استاد داور :
احمد صابونچي، محمود اشرفي زاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/03/13
چكيده فارسي :
چكيده فرآيندهاي فيزيكي و شيميايي در جريانهاي احتراقي مغشوش توسط معادلات پيوستگي مومنتوم بقا انرژي بقا گونهها و معادلات ترموديناميكي حالت و عباراتي براي محاسبۀ نرخ واكنشها و خواص آنها تشريح ميشوند حل عددي مستقيم اين معادلات به دليل وجود نوسانات در كميتهاي مختلف جريان مغشوش مكانيزمهاي شيميايي با تعداد زيادي از گونهها گردايانهاي شديد در سرعت و دما و وجود اثرات جريان ناپايا بسيار دشوار و تقريبا غيرممكن است در اين پژوهش جهت مدل سازي شعلۀ ديفيوژن در جريان احتراقي مغشوش از مدل توربولانسي گردابههاي بزرگ براي شبيهسازي جريان مغشوش استفاده شده است در اين روش مقياسهاي بزرگ جريان شبيهسازي شده و مقياسهاي كوچك مدلسازي ميشوند براي شبيهسازي بخش احتراقي مسئله و تخمين ميدان دما و گونهها از مدل فليملت آرام استفاده شده است مهمترين هدف اين پژوهش تحقيق و بررسي عملكرد مدل احتراقي فليملت در جريانهاي احتراقي مغشوش تحليل نتايج و مقايسۀ نتايج حاصل از مدل LES با نتايج حاصل از مدل جبري شار مغشوش اسكالر و تنش رينولدز است در اين پژوهش ابتدا براي اعتبارسنجي مدل زيرشبكۀ اسماگورينسكي ديناميكي جريان پشت پله مورد بررسي قرار گرفت و طول نقطه جدايش جريان و نتايج مربوط به سرعت ميانگين با نتايج تجربي مقايسه شد نتايج مربوط به سرعت ميانگين به جز در نواحي نزديك به ديوار با نتايج تجربي مطابقت داشت در ادامه ميدان احتراقي ناشي از يك جسم جريانبند با استفاده از مدل توربولانسي گردابههاي بزرگ زيرشبكۀ اسماگورينسكي ديناميكي و مدل احتراقي فليملت آرام بررسي شد نتايج مربوط به ميدان سرعت دما كسر مخلوط و كسر جرمي گونهها كه متوسطگيري زماني شدهاند با نتايج مدلهاي RANS و نتايج تجربي مقايسه شد نتايج حاصل نشان ميدهد كه ميدان سرعت ميانگين با نتايج تجربي انطباق خوبي دارد و براي دستيابي به دقت بيشتر در ميدان دما كسر مخلوط و كسر جرمي گونهها نياز است بازه زماني متوسطگيري افزايش يابد كلمات كليدي جريان احتراقي مغشوش مدل گردابههاي بزرگ فليملت آرام شعله ديفيوژن
چكيده انگليسي :
111 Large Eddy Simulation of Turbulent Combustion for Diffusion Flames Shekoofeh Saberi Shekoofeh saberi@me iut ac ir Date of Submission 2018 06 26 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Mohsen Davazdah Emami mohsen@cc iut ac ir AbstractPhysical and chemical processes in turbulent combustion flows can be explained usingcontinuity momentum conservation of energy conservation of species equations as wellas the thermodynamic equation of state and expressions for calculating reaction rates andtheir properties Numerical solution of these equations is almost impossible due to thevariations in different quantities of turbulent flow chemical mechanisms with a high numberof species high gradients in velocity and temperature and the effects of unsteady flow Inthis research Large Eddy Simulation for modelling turbulent flows has been used to modelsome diffusion flames In this method large scales will be calculated and small scales willbe modelled The laminar flamelet model has been used in order to simulate the combustionpart of the problem and estimate the temperature and species field The most importantobjective of this investigation is studying the performance of the laminar flamelet model inturbulent combustion flows analyzing the results and comparing the results of the LESmodel to those from Algebraic Scalar Flux and Reynold stress model In this thesis first tovalidate the Dynamic Smagorinsky subgrid model backward facing step flow has beenstudied and the flow separation point and the results associated with the mean velocity werecompared with available experimental results The mean velocity results matched theexperimental results except near the wall Then the combustion field resulted from a bluffbody was studied using turbulent Large Eddy Simulation Dynamic Smagorinsky subgrid and laminar flamelet combustion model The results from time averaged velocity field temperature mixture fraction and species mass fraction were compared with the resultsfrom the RANS model and the experimental results The results show that average field ofvelocity properly matches the experimental results and time averaging range needs to beincreased in order to reach higher accuracy in temperature field mixture fraction and speciesmass fraction Keywords Turbulent combustion Large Eddy Simulation Laminar flamelet model Diffusion flame
استاد راهنما :
محسن دوازده امامي
استاد مشاور :
احمد سوهانكار
استاد داور :
احمد صابونچي، محمود اشرفي زاده
