اهمیت استفاده از مدل احتراقی و زیرشبکه‏ی مناسب به‌منظور مدل‌سازی الگوی جریان در آتش استخری بزرگ‌مقیاس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 تربیت مدرس

2 تربیت مدرس * مهندسی مکانیک

چکیده

در این مقاله به کمک روش شبیه‌سازی گردابههای بزرگ رفتار آتش استخری بزرگ مقیاس مورد بررسی قرار گرفته است. به‌منظور بررسی کارایی مدل‏های احتراقی مختلف در شبیه‏سازی آتش و همچنین بررسی سازگاری مدل احتراقی با مدل زیرشبکه، دو مدل احتراقی اضمحلال گردابه (EDM) و سینتیک سریع در دو حالت مدل زیر شبکه‏ی اسماگورینسکی و تک-معادله‏ای، مورد ارزیابی قرارگرفته شد. در حالت کلی مدل احتراقی سینتیک سریع با پیش‏بینی بیش از حد احتراق، میزان سرعت و دما را مقداری بیشتر از نتایج تجربی مدل می کند، اما مدل احتراقی EDM به علت استفاده از زمان مشخصه‏ی اغتشاشی و نفوذ می‏تواند احتراق را دقیق تر مدل کند و در نتیجه نتایج میدان سرعت و دما را دقیق تر پیش‏بینی می کند. همچنین مدل احتراقی EDM در حالتی که از مدل زیر شبکه‏ی تک معادله‏ای استفاده شود، بهترین مدل در پیش‏بینی میدان سرعت است به‌نحوی‌که در مقاطعی از میدان حل با اختلاف حدود 5-10 درصد در محدوده‏ی نتایج تجربی قرار می‏گیرد، اما مدل احتراقی سینتیک سریع بر خلاف مدل EDM زمانی که با از مدل زیر شبکه‏ی اسماگورینسکی استفاده شود نتایج بهتری ارائه می‏دهد و زمانی که با مدل زیر شبکه ی تک معادله ای به کار رود، نتایج میدان سرعت را با دقت پائین تری، مدل می‏کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Importance of Using the Combustion and Sub-grid Model in Modelling of Large Pool Fire Flow Field

نویسندگان [English]

  • Ghassem Heidarinejad 1
  • Hadi PasdarShahri 2
  • mohamad safarzadeh 1
1 Faculty of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University
2 Assistant Professor, Faculty of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University
چکیده [English]

In this paper , large scale pool fire behavior has been investigated with Large Eddy Simulation ( LES ) . In order to investigate the efficiency of various combustion models in fire simulation , two combustion models of EDM ( Eddy Dissipation Model ) and infinite fast chemistry in two sub - grid scale ( SGS ) model of Smagorinsky and one-equation , was evaluated. The infinite fast chemistry model have an over - prediction in reaction rate , mean velocity and flame temperatures . In addition , the EDM model , due to the use of time characteristic of turbulence and diffusion , have more accurate results in prediction of temperature field and flow behaviors . The EDM model with one - equation SGS model have better prediction for velocity field and there is a difference of about 5 - 10 % with the experimental measurements . However , the infinite fast chemistry combustion model , can better fit with the Smagorinsky SGS than one - equation SGS model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pool fire
  • EDM combustion model
  • infinite fast chemistry
  • Smagorinsky
  • one-equation sub-grid