بررسی جریان القایی در هنگام آتش سوزی در مجاورت دیوار عمودی آتش گیر به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

نویسندگان

دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در این مقاله، رفتار نوسانی و متوسط زمانی آتش سوزی در مجاورت دیوار عمودی و جریان القایی آن در حالت سه بعدی و ناپایا به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ بررسی شده است. به منظور افزایش دقت محاسبه لزجت اغتشاشی، از مدل یک معادله ای برای اعمال اثرات زیرشبکه استفاده شده است. مدل سازی احتراق بر مبنای احتراق غیر پیش آمیخته و با استفاده از مدل اصلاح شده اتلاف گردابه برای روش شبیه سازی گردابه های بزرگ و مدل سازی تابش به روش جهات گسسته صورت گرفته است. دو میزان نرخ حرارت آزادشده 36 و 54 کیلووات در حالت بزرگ مقیاس ارزیابی شده است. مقایسه مقادیر متوسط زمانی دما و سرعت حاصل از مطالعه حاضر با نتایج تجربی نشان می دهد که روش استفاده شده تغییرات دما و سرعت را در مجاورت دیوار با تخمین قابل قبولی محاسبه می کند، اما به طور کلی در فواصل نزدیک به دیوار خطای تخمین دما و سرعت افزایش می یابد. بررسی رفتار نوسانی آتش نشان می دهد که دامنه تغییرات سرعت عمودی لحظه ای با دورشدن از دیوار در راستای عمود بر آن کاهش می یابد. علاوه بر آن، شدت نوسانات در راستای موازی با دیوار با دورترشدن از ناحیه تشکیل شعله به شکل قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Large Eddy Simulation of Fire-induced Flow behind a Combustible Vertical Wall

نویسندگان [English]

  • هادی پاسدار شهری
  • قاسم حیدری نژاد
  • کیومرث مظاهری
چکیده [English]

Large eddy simulation (LES) is performed to investigate oscillation behavior and time-averaged values of the fire behind a vertical wall. One-Equation sub-grid scale (SGS) model is used for turbulent closure. The combustion is assumed to be non-premixed. Also, modified eddy dissipation concept (EDC) and discrete ordinate methods (DOM) are used for incorporating combustion and radiation, respectively. The models are applied for the total heat release rate (HRR) of 36 kW and 54 kW. The numerical results are validated against experimental measurements. The time-averaged temperature and velocity are in a good agreement with the experiments. Generally, the accuracy of the predictions reduces considerably near the wall surface. The oscillating behaviorsof the simulated quantities show the three-dimensional and asymmetric nature of the induced flow.In addition, the amplitude of the vertical velocity fluctuation reduces with increase in normal distance from the vertical wall. This fluctuation increases with increase in the height from the area where the fuel is burning.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Large Eddy Simulation
  • One-equation
  • Fire-induced flow
  • Vertical wall fire