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Efectos de la premixing parcial y la temperatura del coflow en la estabilización de llamas levantadas de chorros de éter dimetílico en un coflow viciado basado en un enfoque de acondicionamiento de mapeo múltiple estocástico

Autores: Ghai, Sanjeev Kumar; Gupta, Rajat; De, Santanu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Efectos de la premixing parcial y la temperatura del coflow en la estabilización de llamas levantadas de chorros de éter dimetílico en un coflow viciado basado en un enfoque de acondicionamiento de mapeo múltiple estocástico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Promedio de Reynolds
Navier-Stokes
Mmc
Llamas de chorro premiscladas
DME
Temperaturas de flujo conjunto

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El enfoque de condicionamiento de mapeo múltiple estocástico (MMC) basado en las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds (RANS) se ha utilizado para estudiar llamas de chorro parcialmente premixadas de éter dimetílico (DME) introducidas en un flujo de oxidante viciado. Este estudio investiga las llamas de DME con diferentes grados de premixing parcial dentro de un chorro de combustible a través de diferentes temperaturas de coflujo, profundizando en la estructura subyacente de la llama y los mecanismos de estabilización. Empleando un modelo de turbulencia k- con un conjunto personalizado de constantes, la técnica MMC utiliza una fracción de mezcla como el escalar principal, mapeado a la variable de referencia. Resolviendo un conjunto de ecuaciones diferenciales ordinarias para la evolución de la posición y composición de partículas estocásticas lagrangianas, se ejecuta la mezcla molecular de estas partículas utilizando el modelo modificado de Curl. La altura de despegue (LOH) derivada de las simulaciones RANS-MMC se compara con datos experimentales para diferentes grados de premixing parcial de chorros de combustible y varias temperaturas de coflujo. La metodología RANS-MMC captura hábilmente la LOH para chorros de DME puro, pero muestra una subestimación de la LOH de la llama para escenarios de chorro parcialmente premixado. Notablemente, a medida que el grado de premixing aumenta, se hace evidente una subpredicción en la LOH. Los gráficos de dispersión condicional y los contornos de OH y CH2O revelan que la propagación de llamas parcialmente premixadas emerge como el mecanismo dominante a altas temperaturas de coflujo, mientras que la autoignición rige la estabilización de la llama a temperaturas de coflujo más bajas en llamas parcialmente premixadas. Además, para llamas de DME puro, la autoignición sigue siendo el principal mecanismo de estabilización de la llama en todas las condiciones de temperatura de coflujo. El estudio subraya la importancia de considerar el grado de premixing en llamas de chorro parcialmente premixadas, ya que impacta significativamente en los mecanismos de estabilización de la llama y la LOH, proporcionando así información crucial sobre la dinámica de combustión para diversas aplicaciones prácticas.

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