کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10264755 458013 2015 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical simulations of premixed cool flames of dimethyl ether/oxygen mixtures
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی عددی از شعله های سرد خنک مخلوط های دی متیل اتر / اکسیژن
کلمات کلیدی
شعله های داغ، سرعت شعله محدودیت انقراض، دی متیل اتر، ازن،
ترجمه چکیده
شکل گیری و پویایی شعله های خنک شده پیش مخلوط با استفاده از یک مکانیزم دقیق سینتیکی مخلوط های دیمتیل اتر در هر دو شعله های ضد جریان آزاد و پخش شده با و بدون حساسیت کردن ازن بررسی می شود. این مطالعه بر روی پویایی و انتقال بین شعله های سرد و شعله های با درجه حرارت بالا تمرکز دارد. اثرات دمای مخلوط، دمای گاز بی اثر و غلظت ازن در احتراق دمای پایین، تشکیل شعله سرد و مناطق قابل اشتعال رژیم های مختلف شعله بررسی می شود. برای شعله های آزاد سازی آزاد، سه سازه شعله های مختلف (شعله های دما بالا، شعله های دوگانه و شعله های سرد) یافت می شود. مطالعه حاضر نشان می دهد که محدودیت اشتعال دی متیل اتر به وضوح با ظهور شعله های سرد خنثی شده است و این مفهوم متعارف از حد شعله ور شدن آتش شعله با درجه حرارت بالا باید بررسی شود. علاوه بر این، نتایج نشان می دهد که سرعت انتشار شعله سرد می تواند به طور قابل توجهی بالاتر از شعله های دمای بالا نزدیک به حد بالا باشد و علاوه بر این، ازن علاوه بر تشعشع شعله های سرد در دماهای پایین و سرعت آتش سوزی را افزایش می دهد. یک طرح کلی از یک جدول محدود حد بستگی پذیری شامل هر دو شعله با درجه حرارت بالا و شعله های سرد پیشنهاد شده است. برای شعله های ضد انفجار کششی، نتایج نشان می دهد که رژیم های شعله ای متعدد با افزودن و افزودن اوزون وجود دارد. نشان داده شده است که علاوه بر آنتالپی مخلوط، اضافه شدن اوزون به صورت سینتیکی محدودیت انقراض شعله سرد را به میزان کشش بیشتر گسترش می دهد. علاوه بر این، با افزودن اوزون، دو حالت مختلف تغییر شعله شعله: یک انتقال جابجایی دمای پایین و یک انتقال شعله مستقیم مستقیم بدون محدودیت اشتعال در دمای بالاتر پیش بینی می شود. نتایج حاضر نشان می دهد که شعله های سرد می تواند یک فرایند احتراق مهم در تاثیر گذاری بر محدودیت اشتعال و رگ های شعله به عنوان دمای مخلوط، مخلوط آشفته و تولید / گردش مجدد رادیکال افزایش یابد. نتایج حاصل از این تحقیق نیز در زمینه آزمایشهای خنک کننده پیش سرد خنک کننده به دست آمده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
شبیه سازی عددی از شعله های سرد خنک مخلوط های دی متیل اتر / اکسیژن
چکیده انگلیسی
The formation and dynamics of premixed cool flames are numerically investigated by using a detailed kinetic mechanism of dimethyl ether mixtures in both freely-propagating and stretched counterflow flames with and without ozone sensitization. The present study focuses on the dynamics and transitions between cool flames and high temperature flames. The impacts of mixture temperature, inert gas temperature, and ozone concentration on low temperature ignition, cool flame formation, and flammable regions of different flame regimes are investigated. For the freely-propagating flames, three different flame structures (high temperature flames, double flames, and cool flames) are found. The present study shows that the flammability limit of dimethyl ether is significantly extended by the appearance of cool flames and that the conventional concept of the flammability limit of a high temperature flame ought to be reconsidered. Furthermore, the results demonstrate that the cool flame propagation speed can be significantly higher than that of near-limit high temperature flames and that ozone addition dramatically accelerates the formation of cool flames at low temperatures and extends the flammability limit. A schematic of a modified flammability limit diagram including both high temperature flames and cool flames is proposed. For stretched counterflow flames, the results also show that multiple flame regimes exist with and without ozone addition. It is demonstrated that at the same mixture enthalpy, ozone addition kinetically extends the cool flame extinction limit to a higher stretch rate. Moreover, with ozone addition, two different cool flame transition regimes: a low temperature ignition transition and a direct cool flame transition without an ignition limit at higher temperature, are predicted. The present results suggest that cool flames can be an important combustion process in affecting flammability limits and flame regimes as the mixture temperature, turbulent mixing, and radical production/recirculation are increased. The results also provide guidance in observing self-sustaining premixed cool flames in experiments.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Combustion and Flame - Volume 162, Issue 10, October 2015, Pages 3580-3588
نویسندگان
, , ,