شبيه سازي عددي احتراق در محفظه هاي پيچشي و چرخشي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده احتراق يا سوختن حاصل يك فرايند شيميايي گرمازا بين يك ماده سوختني و عامل اكسيدكننده مي باشد كه با ايجاد گرما و تغيير شيميايي مواد اوليه همراه مي شود. در احتراق هيدروكربن‌ها، در واقعيت مخلوط هايي مانند كربن مونو اكسيد و كربن خالص (خاكستر يا دوده) موجود مي باشد. از طرفي ممكن است ميان عوامل اوليه سوختن و هواي محيط نيز واكنش صورت پذيرد و به دليل اينكه 78 درصد از جو شامل نيتروژن بوده، مي توان شاهد به ‌وجود آمدن تركيب‌هايي از نيتروژن اكسيد باشيم. در پژوهش حاضر پس از اعتبار سنجي نتايج جهت افزايش راندمان و كاركرد كوره ي احتراق با مشعل چرخان و همچنين براي رفع مشكلات موجود آن و كاهش ميزان توليد آلاينده ها، به تغييرات در هندسه محفظه احتراق مذكور پرداخته شده است و در اين تغييرات ملاحظات ظريف و با ارزشي بايد مورد توجه قرار بگيرد. از جمله اين ملاحظات مي توان به عملكرد ترموديناميكي، انتقال حرارتي و سيالاتي محفظه احتراق مورد مطالعه و از طرفي توليد و انتشار آلودگي اشاره نمود. تغييراتي كه در پژوهش حاضر بر روي هندسه ي كوره ي احتراق انجام شده است تعبيه ي توربولاتور و فن در ورودي مشعل چرخان مي باشد كه نتايج حاصل از احتراق را براي سه سوخت زغال سنگ و گاز متان و بنزين مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است. به لحاظ اينكه انجام كار هاي تجربي بسيار دشوار و پر هزينه بوده, در اين زمينه از روش هاي عددي براي پيش بيني نتايج حاصل از احتراق در كوره ي مذكور استفاده مي شود كه جهت پياده سازي اين روش از نرم افزار تجاري انسيس فلوئنت استفاده شده است. در نهايت مشاهده شد كه با افزايش فن و توربولاتور در ورودي مشعل كوره ي احتراق مورد مطالعه ميزان مصرف اكسيژن كه بيانگر راندمان احتراق مي باشد و همچنين توليد آلاينده ي NOx در احتراق هر سه سوخت مذكور به ترتيب افزايش و كاهش مي يابد.

216373

تبديل انرژي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان