17894

17894

مدل سازي چند ناحيه اي احتراق غيرپيش آميخته ابر ذرات

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

شهريورماه 1396

دكتر مهدي بيدآبادي

مكانيك

چكيده كاربرد احتراق ذرات در دستگاه‌هاي پيش¬رانش و لزوم تأمين ايمني محيط كار و حفاظت از سرمايه¬ها به جهت وجود امكان احتراق و انفجار ناخواسته¬ي ذرات در صنايع، بررسي اين شاخه از علم احتراق را موضوعي موردعلاقه براي محققين و دانشمندان قرار داده است. پيكره¬بندي جريان متقابل، ساده و كنترل‌شده است و مي¬توان آن را با دقتي بالا مدل¬سازي نمود. بنابراين، مي¬تواند به‌صورت موازي، جهت مدل¬سازي و آزمايش¬هاي تجربي مورداستفاده قرار گيرد. از سويي ديگر، مطالعه¬ي نظري اين پيكره¬بندي، امكان اوليه¬ي مطالعه¬ي عملي و آزمايشگاهي آن را فراهم مي¬آورد. پيكره¬بندي احتراق جريان متقابل به دو صورت پيش¬آميخته و غيرپيش¬آميخته مطرح است كه امكان بررسي خواص احتراقي جريان¬هاي پيش-آميخته و غيرپيش¬آميخته را فراهم مي¬آورد. با توجه به موارد عنوان‌شده از خواص احتراق جريان متقابل ابر ذرات و كاربردهاي گسترده¬اي كه مي¬تواند در صنايع گوناگون داشته باشد، مدل¬هايي نظري از احتراق جريان متقابل ابر ذرات پيش¬آميخته و غيرپيش¬آميخته، در اين پژوهش ارائه مي¬شوند. قالب اين پايان¬نامه بدين‌صورت مي¬باشد كه در فصول اول و دوم، به مروري بر ادبيات موضوع و كارهاي پيشين صورت گرفته در حوزه¬ي احتراق ذرات و احتراق جريان متقابل پرداخته مي¬شود. در فصول سوم و چهارم مدل¬سازي چند ناحيه¬اي احتراق جريان متقابل غيرپيش¬آميخته براي ناحيه¬ي نازك حدي خشك شدن و تبخير و ناحيه¬ي غير حدي براي اين دو ناحيه در نظر گرفته‌شده است. پيكره¬بندي جريان متقابل غيرپيش¬آميخته بدين‌صورت فرض شده است كه ابر ذرات به‌عنوان سوخت جامد و هوا به‌عنوان اكساينده از دو نازل مختلف هم¬محور در دو سوي صفحه¬ي سكون، به سمت اين صفحه حركت مي¬كنند، فرض مي¬شود كه ذرات در ابتدا خشك و سپس تبخير مي¬شوند تا سوخت گازي با ساختار شيميايي معيني را توليد نمايند و اين سوخت گازي وارد فرآيند واكنش با اكساينده شود. فصل پنجم، جمع¬بندي از پژوهش حاضر صورت گرفته و پيشنهاد‌هايي نيز براي ادامه¬ي اين پژوهش مطرح مي¬شود. واژه‌هاي كليدي: احتراق، ابر ذرات، جريان متقابل، غيرپيش¬آميخته، چند ناحيه¬اي

1396/07/17

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Application of dust cloud combustion in propulsion systems and safety from fire and explosion in industrial environment, made this branch of combustion science, an attractive subject to scholars and scientists, counterflow configuration is feasible and would be applied under control of user. So, it would be applicable in modeling and experiments. In the other hand, mathematical and theoretical modeling of counterflow configuration facilitates the experiments on it. Counterflow configuration would be applied in two models: premixed and non-premixed. Study on this configuration, provides the eva​luation of combustion specification of premixed and non-premixed counterflow configuration. Aforementioned, the applications of dust cloud combustion in counterflow configuration at industries, give a good motivation for theoretical modeling of that. In this thesis, the first and second chapters consist of a review on literature in dust cloud combustion and counterflow flame. The third and fourth chapters, focused on modeling of non-premixed of a counterflow configuration of dust clouds with a front drying and vaporization and drying and vaporization zone. In this counterflow configuration, it is assumed that dust cloud as fuel and air as oxidizer, move toward stagnation plane from two opposed jet. It is assumed that the dust cloud as fuel, first drying then vaporize to from a gaseous fuel to oxidizer with air. In chapter five, the work concluded and suggestions for future works, proposed. Keywords: Combustion, Dust cloud, Counterflow, Non-premixed, Several areas