عنوان
مدلسازي احتراق لبه اي چندمرحله اي ابر ذرات
نويسنده اصلي
عليرضا نگهداري
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
دانش احتراق از جهت وابستگي انكارناپذير زندگي بشر به تأمين انرژي اهميت مي‌پذيرد. از ديرباز تاكنون يكي از مهم‌ترين منابع تأمين انرژي از سوزاندن فراهم مي‌شود. محققين بسياري در رابطه با فهم و كنترل احتراق براي استفاده‌ي بهينه و بي‌خطر احتراق فعاليت داشته‌اند. در اين پژوهش در ابتدا به مقدمه اي درباره احتراق ذره كربن و معرفي شعله لبه‌اي پرداخته‌شده است. در ادامه به بيان مروري بركارهاي انجام‌شده و خلأ تحقيقاتي احتراق كربن و بيان تاريخچه‌اي از آن پرداخته‌شده و احتراق ذره كربن كه در محيط‌هاي مختلف همانند كربن دي‌اكسيد، نيتروژن و آرگون بود بحث گرديد. همچنين به مروري بر تحقيقات انجام‌شده در حوزه احتراق لبه‌اي پرداخته‌شده است. در ادامه به مدلسازي احتراق لبه‌اي چندمرحله‌اي ابر ذرات با استفاده از مختصات سهموي-استوانه اي پرداخته شده و تأثير تغيير نوع سوخت بر تغيير سرعت انتشار شعله سه‌گانه، با در نظر گرفتن تبادل حرارت بين ذره و گاز در ناحيه پيشگرم در نظر گرفته شده؛ با واردكردن اثرات گسستگي ذرات در ناحيه پيشگرم براي دو حالت توزيع يكنواخت و تصادفي ذرات، پروفيل تغييرات دمايي ذرات به دست آمده است. در ادامه به مدلسازي احتراق غير پيش آميخته چندمرحله‌اي ابر ذرات زغال‌سنگ از رده‌بالا همچون آنتراسيت در حالت غيرآدياباتيك پرداخته‌شده است. در اين پژوهش به بررسي اثرات اتلاف حرارتي، با فرض مراحل پيروليز و خشك شدن در يك ناحيه حدي پرداخته شده و معادلات بقاي كسر جرمي سوخت گازي، سوخت جامد، اكساينده و بقاي انرژي حل گرديدند. در ادامه، يك مطالعه دقيق بر احتراق غير پيش آميخته چندمرحله‌اي ناپايا و نوساني ابر ذرات زغال‌سنگ از رده‌بالا همچون آنتراسيت انجام گرفته كه در آن، دما و موقعيت تشكيل شعله بسته به اثر زمان بر احتراق، تغيير در اعداد لوئيس سوخت و اكساينده و تغييرات مكاني مراحل احتراق ناپايا رسم گرديدند و روند تغييرات موقعيت و دماي مراحل احتراق همچون خشك شدن و پيروليز برحسب پارامترهاي فوق مشخص شدند. همچنين، به بررسي نيروي ترموفورتيك در احتراق غير پيش آميخته چندمرحله‌اي ابر ذرات زغال‌سنگ از رده‌بالا همچون آنتراسيت در حالت‌پايا و ناپايا پرداخته شده و اثرات اندازه ذره، اعداد لوئيس سوخت و اكساينده بر نيروي ترموفورتيك نيز موردبررسي قرار گرفته است. در انتها هم با استفاده از ديدگاه لاگرانژي با نوشتن معادلات مومنتوم براي تك ذره، مسير حركت ذره به دست آمده است.
شماره ركورد
193878
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
تبديل انرژي - علوم حرارتي
استاد راهنما
دكتر مهدي بيدآبادي