CFD simulation of combustion characteristics and re-ignition sources in a valveless pulse combustor

Other Title(s)

محاكاة عدديه لخصائص الاحتراق ومصادر إعادة الاشتعال في جهاز احتراق نب ض ى بدون صمام

Joint Authors

Ibrahim, Said Muhammad Ali
Taha, Muhammad Rashad
al-Qammash, Mahmud Nasr

Source

Journal of Al-Azhar University Engineering Sector

Issue

Vol. 17, Issue 63 (30 Apr. 2022), pp.590-611, 22 p.

Publisher

al-Azhar University Faculty of Engineering

Publication Date

2022-04-30

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

22

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

تناولت هذه الورقة وضع نموذج جديد لمحاكاة عملية الاحتراق في موقد نبضي بدون صمام يعمل بوقود البروبان.

يتم إجراء المحاكاة العددية باستخدام CFD اعتمادا على الاحتراق النبضي لنموذج اختبار عملي لالتقاط مصادر إعادة الإشعال في دورة الاحتراق.

يتم التحكم في المحاكاة العددية باستخدام متوسط معادلات رينولدز نافير-ستوكس.

تم تصميم مخطط التفاعل بين الاضطراب والكيمياء باستخدام نموذج تبديد الدوامة مع آلية تفاعل ثنائية.

هنا نكتشف أن هناك مصدر ضعيف لإعادة الاشتعال في منطقة خلط المدخل ولكنه انقرض بسبب عدم كفاية الطاقة المحلية.

في حين أن المصدر الرئيسي يكون بسبب اللهب الممتد حول الجسم خدعة مع وجود غازات إعادة التدوير الساخنة التي تواجه شحنه الخلط الجديدة من الهواء والوقود حينها يبدأ في إعادة إشعال الخليط واستدامه الاحتراق.

يتم إجراء تجارب عمليه للتحقق من صحة نموذج CFD الذي تم إنشاؤه.

وقورنت نتائج النموذج بالقيم التي تم الحصول عليها من النموذج التجريبي والتي أظهرت اتفاقا جيدا ليكون أداه لتحسين جهاز الاحتراق النبضي.

Abstract EN

Due to the complex mechanism of the combustion process in the pulse combustor, it is challenging to conduct experimental applications to investigate the sources of re-ignition.

the paper presents a 3D numerical simulation study of the re-ignition mechanism in a Helmholtz-type valveless pulse combustor.

the numerical simulation is conducted by involving the fundamental equations of Reynolds averaged Navier-stokes.

the turbulence-chemistry interaction scheme is implemented using the eddy dissipation model and a propane-air mixture utilizing a two-step process.

the CFD combustion model was used to predict the limit cycle of thermoacoustic instability in a laboratory-scale pulse combustor and was examined with experimental results to assess its validity.

our simulation study revealed there was a weak re-ignition source at the beginning of the combustion chamber, but it was extinct due to insufficient thermal energy.

the main re-ignition source occurs when the high-temperature gas in the hot zone recirculates in counter-rotating and pulls the flame to extend around the bluff body.

the combustible air-fuel mixture instantly interacts with the bluff body's extended flame, causing self-ignite to the downstream mixture flow.

the results confirm that the model CFD simulations are capable of accurately capturing the periodic re-ignition sources and scientifically proving the Rayleigh criteria.

American Psychological Association (APA)

Ibrahim, Said Muhammad Ali& Taha, Muhammad Rashad& al-Qammash, Mahmud Nasr. 2022. CFD simulation of combustion characteristics and re-ignition sources in a valveless pulse combustor. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector،Vol. 17, no. 63, pp.590-611.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393641

Modern Language Association (MLA)

Ibrahim, Said Muhammad Ali…[et al.]. CFD simulation of combustion characteristics and re-ignition sources in a valveless pulse combustor. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector Vol. 17, no. 63 (Apr. 2022), pp.590-611.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393641

American Medical Association (AMA)

Ibrahim, Said Muhammad Ali& Taha, Muhammad Rashad& al-Qammash, Mahmud Nasr. CFD simulation of combustion characteristics and re-ignition sources in a valveless pulse combustor. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector. 2022. Vol. 17, no. 63, pp.590-611.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393641

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendix: p. 609

Record ID

BIM-1393641