مدل سازي احتراق غير پيش آميخته ابر ذرات ارگانيك

كارشناسي ارشد

احتراق ذرات ارگانيك يك فرايند فيزيكي و شيميايي پيچيده است كه همزمان شامل انتقال گرما، جرم، تغيير فاز و واكنش شيميايي مي باشد. احتراق مخلوط هاي غير همگن شامل ذرات احتراق پذير و اكساينده در زمينه هاي فراوان مهندسي و ايمني كاربرد دارد و از اين رو نياز به مطالعات آزمايشگاهي و تئوري بر روي اين زمينه از پديده احتراق احساس مي شود. مكانيزم¬هاي احتراق مخلوط هاي دو فازي كه با تحقيقات احتراق ابر ذرات ارگانيك در هندسه هايي از جمله جريان متقابل درگير است هنوز كاملاً شناخته نشده است.با توجه به اهميت موضوع در اين پايان¬نامه تلاش بر آن بوده است كه در جهت بهبود شناخت پديده هاي احتراق ذرات گامي موثر برداشته شود. روند كار در اين پايان‌نامه بدين صورت است كه در فصل‌هاي اول و دوم، به مروري بر ادبيات موضوع و كارهاي صورت گرفته در حوزه‌ي احتراق ذرات و احتراق جريان متقابل پرداخته مي‌شود. فصل‌ سوم شامل مدل‌سازي احتراق جريان متقابل غير پيش آميخته( نفوذي) با فرض ناحيه‌ي نازك حدي تبخير مي‌باشد. با اين فرض كه ابر ذرات به عنوان سوخت جامد و هوا به عنوان اكساينده از دو نازل مختلف هم‌محور در دو سوي صفحه‌ي سكون، به سمت اين صفحه حركت مي‌كنند. فرض مي‌شود كه ذرات در ابتدا تبخير مي‌شوند تا سوخت گازي با ساختار شيميايي معيني را توليد نمايند و اين سوخت گازي وارد فرآيند واكنش با اكساينده شود.در فصل چهارم، مدلسازي ترم تشعشع حرارتي در هندسه جريان متقابل ابر ذرات نفوذي انجام شده است.در اين فصل همانند فصل قبل معادلات بقا با شرايط مرزي مشخص با در نظر گرفتن انتقال حرارت تشعشعي در نواحي مختلف حل مي‌شوند و با حالتي كه انتقال حرارت تشعشي در نظر گرفته نشده مقايسه مي گردند. در فصل پنجم اثر نيروي ترموفورتيك در هندسه جريان متقابل در احتراق ابر ذرات ارگانيك به صورت تحليلي مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته شده، در اين فصل فرض شده است كه عمل تبخير در يك ناحيه ي مشخص غير حدي اتفاق مي افتد. بدين منظور با حل معادلات بقا در نواحي مربوطه و منظور كردن اثرات نيروي ترموفورتيك، تاثير پارامترهاي مختلف سنجيده مي شوند. در فصل ششم به ارائه مدلي جديد براي بررسي رفتار شعله نوساني در مختصات بي بعد اغتشاشي زمان- مكان پرداخته شده است. به طوريكه تمام متغيرها به صورت مجموع حل پايا و يك اغتشاش هارمونيك كوچك نوشته مي شوند و در نهايت حل هاي وابسته به زمان, با استفاده از روش اغتشاشات كوچك مورد تحليل قرار مي گيرند. درانتها و در فصل هفتم، جمع‌بندي از كار صورت گرفته و پيشنهاداتي براي ادامه‌ي كار مطرح مي‌شود.

190294

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر مهدي بيدآبادي