view in publisher's site

Flame-wall interaction simulation in a turbulent channel flow

The interaction between turbulent premixed flames and channel walls is studied. Combustion is represented by a simple irreversible reaction with a large activation temperature. A low heat release assumption is used, but feedback to the flowfield can be allowed through viscosity changes. The effect of wall distance on local and global flame structure is investigated. Quenching distances and maximum wall heat fluxed computed in laminar cases are compared to DNS results. It is found that quenching distances decrease and maximum heat fluxes increase relative to laminar flame values, scaling with the turbulent strain rate. It is shown that these effects are due to large coherent structures which push flame elements towards the wall. The effect of wall strain in flame-wall interaction is studied in a stagnation line flow; this is used to explain the DNS results. The effects of the flame on the flow through viscosity changes is studied. It is also shown that “remarkable” flame events are produced by flame interaction with a horseshoe vortex: burned gases are pushed towards the wall at high speed and induce quenching and high wall heat flux while fresh gases are expelled from the wall region and form finger-like structures. Effects of the wall on flame surface density are investigated.

شبیه‌سازی اندرکنش شعله - دیوار در یک جریان کانال آشفته

برهمکنش بین شعله‌های پیش مخلوط turbulent و دیواره‌های کانال مورد بررسی قرار گرفته‌است. Combustion بوسیله یک واکنش غیرقابل‌برگشت ساده با یک دمای فعال‌سازی بزرگ نشان داده می‌شود. یک فرض رهاسازی حرارتی پایین استفاده می‌شود، اما بازخورد به the را می توان از طریق تغییرات ویسکوزیته مجاز کرد. اثر فاصله دیوار بر روی ساختار شعله موضعی و جهانی بررسی شده‌است. فواصل quenching و حداکثر گرمای دیوار محاسبه‌شده در حالت آرام با نتایج DNS مقایسه شده‌اند. مشخص شد که کاهش فواصل خاموشی و حداکثر شار گرمای نسبت به مقادیر شعله آرام افزایش می‌یابد، که با نرخ کرنش آشفته، مقیاس بندی می‌شود. نشان‌داده شده‌است که این تاثیرات به خاطر ساختارهای منسجم بزرگی هستند که عناصر شعله را به سمت دیوار هل می‌دهند. اثر کرنش دیوار در برهم کنش شعله - دیوار در یک جریان خط سکون مورد بررسی قرار می‌گیرد؛ این مساله برای توضیح نتایج DNS مورد استفاده قرار می‌گیرد. اثرات شعله بر روی جریان از طریق تغییرات ویسکوزیته مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین نشان‌داده شده‌است که "رویداده‌ای آتش" قابل‌توجه توسط برهم کنش شعله با گردابه های نعل اسب ایجاد می‌شوند: گازهای مشتعل به سمت دیوار با سرعت بالا هل داده می‌شوند و شار گرمای بالای دیوار را القا می‌کنند در حالی که گازهای تازه از منطقه دیوار بیرون رانده می‌شوند و ساختارهای انگشت مانند را شکل می‌دهند. اثرات دیواره بر روی چگالی سطح شعله بررسی شده‌است.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.