21535

21535

مدلسازي احتراق گسسته لبه‌اي ابر ذرات آهن

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي - سيستم‌هاي انرژي

1396

1398/08/21

دكتر مهدي بيدآبادي

مكانيك

با توجه به اهميت سوخت ابر ذرات به عنوان حامل انرژي جايگزين و پاك، در اين پايان نامه تلاش شده است با ارائه مدل جديد رياضي كه در برگيرنده احتراق ابر ذرات آهن با در نظرگرفتن فرآيند تغيير فاز ذرات در ناحيه واكنش در سيستم احتراقي غير پيش‌آميخته با پيكربندي جريان متقابل مي‌باشد، اثر خواص فيزيكي و پارامترهاي احتراقي در پروفيل دمايي و كسر جرمي گونه‌ها در نواحي احتراقي بررسي شود. در نهايت، مدل ارائه شده به احتراق غيرآدياباتيك با در نظر گرفتن تشعشع حرارتي گسترش داده شده است. همچنين، با ارائه مدل جامع و در عين حال ساده رياضي، پديده ناپايداري نوساني احتراق ابر ذرات آهن شبيه سازي شده و عوامل كنترل‌كننده نوسان شعله مطالعه شده است. در ادامه، مدل منابع حرارتي گسسته و مدل با آزادسازي گرماي پيوسته با يكديگر مقايسه شده و كاربرد هر يك بررسي شده است. به علاوه، كار انجام شده مطالعات پيشين در زمينه شعله‌هاي لبه‌اي با سوخت گازي به سيستم شامل سوخت جامد ذرات ريز گسترش داده شده و نتايج بدست آمده تشريح شده است. همچنين، در اين پايان نامه، در كاري جداگانه، با مدلسازي تحليلي سيستم احتراقي با سوخت دوگانه، اثر به كارگيري سوخت گازي به عنوان سوخت ثانويه در احتراق ابر ذرات مطالعه شده است. در نهايت، با جمع‌بندي فعاليت هاي انجام شده در اين پژوهش، مهمترين نتايج بدست آمده بيان شده و پيشنهاداتي براي گسترش مدل ارائه شده بر مبناي عوامل مختلف داده شده است.

1398/10/17

Modeling of Discrete Edge Combustion of Iron Particle Cloud

11/12/2019 12:00:00 AM

Considering the importance of cloud particle fuel as an alternative and clean energy carrier, this thesis attempts to present a new mathematical model involving the combustion of solid particles, by considering the phase change process in the reaction zone, in a non-premixed combustion system with counterflow configuration, to investigate the effect of physical properties and combustion parameters on the profiles of temperature and mass fraction of species in the combustion zones. Finally, the proposed model is extended to non-adiabatic combustion with regard to thermal radiation. Also, by presenting a comprehensive but simple mathematical model, the oscillation instability phenomenon of particle cloud combustion has been simulated and controlling factors of flame oscillation have been studied. Then, the discrete heat source model and the model with continuous heat release have been compared and the application of each has been investigated. In addition, previous studies in the field of gas-fuel flames have been extended to the system including solid particle fuel, and the obtained results have been described. Also, in this thesis, by utililizing an analytical method, the effects of using gaseous fuel as a secondary fuel in a dual fuel combustion system have been studied. Finally, by summarizing the investigations carried out in this study, the most important results have been presented and suggestions have been made to extend the proposed model based on various factors.