Axisymmetric Simulation of Nonpremixed Counterflow Flames - Effects of Global Strain Rate on Flame Structure -

비예혼합 대향류 화염의 축대칭 모사 - 변형률이 화염구조에 미치는 영향 -

The axisymmetric methane-air counterflow flame in microgravity was simulated to investigate effects of the global strain rate on the flame structure. The flame shapes and profiles of temperature and the axial velocity for the mole fraction of methane in the methane-nitrogen fuel stream, Xm= 20, 50, $80\%$, and the global strain rate, ag= 20, 60, 90 $s^{-1}$ each mole fraction were compared. The profiles of the temperature and axial velocity of the axisymmetric simulations were in good agreement with those of OPPDIF, an one-dimensional flamelet code. It was confirmed that the flame is stretched more and the flame radius increases and the flame thickness decreases as the global strain rate increases.

변형률이 대향류 화염의 구조에 미치는 영향을 조사하기 위해, 무중력상태에서의 축대칭 메탄-공기 대향류화염의 시뮬레이션을 수행하였다. 질소와 메탄의 혼합물인 연료 중 메탄의 몰분율 Xm= 20, 50, $80\%$와 각 몰분율당 변형률 ag= 20, 60, 90 $s^{-1}$에 대한 화염형태와 온도 및 축방항 속도의 분포를 비교하였다. 온도와 축방항 속도 분포가 1차원 화염코드인 OPPDIF의 결과와 잘 일치하였다. 또 축대칭 시물레이션을 통해, 변형률이 증가하면 화염이 반경방향으로 늘어나 화염의 반경은 증가하고 두께가 감소함을 확인하였다.