احتراق یکی از مهم‌ترین فرآیندهای مهندسی است که در بسیاری از صنایع، از جمله نیروگاه‌ها، موتورهای احتراقی، توربین‌های گازی و صنایع شیمیایی کاربرد دارد. نرم‌افزار ANSYS Fluent به عنوان یکی از قدرتمندترین ابزارهای شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، مدل‌های متعددی برای شبیه‌سازی احتراق ارائه می‌دهد. در این مقاله، به بررسی مدل‌های مختلف احتراق در Fluent و کاربردهای آن‌ها می‌پردازیم.

1️⃣ مدل احتراق غیر پیش‌آمیخته (Non-Premixed Combustion)

در این مدل، سوخت و اکسیدکننده به طور جداگانه وارد محفظه احتراق می‌شوند و اختلاط آن‌ها در حین واکنش اتفاق می‌افتد. این روش برای شبیه‌سازی احتراق در مشعل‌های صنعتی و توربین‌های گازی مناسب است. مهم‌ترین ویژگی‌های این مدل عبارتند از: ✅ استفاده از مفهوم نسبت اختلاط✅ امکان استفاده از جدول‌های تعادلی برای تسریع محاسبات ✅ مناسب برای جریان‌های پرهیجان و متلاطم

2️⃣ مدل احتراق پیش‌آمیخته (Premixed Combustion)

در این مدل، سوخت و اکسیدکننده قبل از ورود به محفظه احتراق با هم مخلوط شده‌اند. این روش برای موتورهای بنزینی، احتراق در توربین‌های هوایی و مشعل‌های پیش‌آمیخته مناسب است. ویژگی‌های کلیدی این مدل شامل: ✅ استفاده از معادلات پیشروی شعله برای تعیین سرعت شعله✅ مناسب برای شعله‌های نازک و پایدار✅ امکان استفاده از مدل‌های توربولانسی احتراق پیش‌آمیخته

3️⃣ مدل احتراق جزئی پیش‌آمیخته (Partially Premixed Combustion)

در بسیاری از موارد، احتراق به صورت کامل پیش‌آمیخته یا غیر پیش‌آمیخته نیست و ترکیبی از هر دو حالت اتفاق می‌افتد. مدل احتراق جزئی پیش‌آمیخته برای این موارد توسعه یافته و شامل ویژگی‌های زیر است: ✅ استفاده از مدل EDC (Eddy Dissipation Concept) برای واکنش‌های شیمیایی ✅ مناسب برای سیستم‌های دارای انتقال حرارت بالا✅ ترکیب رفتارهای احتراق پیش‌آمیخته و غیر پیش‌آمیخته

4️⃣ مدل احتراق PDF (Probability Density Function)

این مدل بر پایه آمار و احتمالات بنا شده است و برای شبیه‌سازی دقیق‌تر واکنش‌های شیمیایی در جریان‌های متلاطم کاربرد دارد. ویژگی‌های کلیدی این مدل عبارتند از: ✅ استفاده از PDF اسکالرهای شیمیایی✅ حل معادلات با در نظر گرفتن ناپایداری‌های ترمودینامیکی✅ مناسب برای جریان‌های پیچیده و چندفازی

📌 جمع‌بندی

🔹 مدل‌سازی احتراق در ANSYS Fluent نیاز به درک عمیقی از فیزیک و شیمی واکنش‌های احتراقی دارد. 🔹 انتخاب مدل مناسب به نوع احتراق، شرایط ورودی و هدف شبیه‌سازی بستگی دارد. 🔹 با استفاده از این مدل‌ها، می‌توان عملکرد سیستم‌های احتراقی را بهینه‌سازی کرده و طراحی‌های بهتری ارائه داد.

📢 اگر علاقه‌مند به یادگیری بیشتر درباره شبیه‌سازی احتراق در Fluent هستید، می‌توانید در دوره‌های "تدریس خصوصی فلوئنت" شرکت کنید.📞 برای اطلاعات بیشتر، با ما تماس بگیرید!

📌 برای مشاوره و ثبت‌نام، با ما تماس بگیرید:📞 09385748099 (تماس، واتساپ، تلگرام) 📩 mechsavalan@gmail.com