22768

مدلسازي احتراق لبه اي نوساني ابرذرات دوگانه

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا - جلوبرندگي

97-99

1399/07/23

دكتر مهدي بيدآبادي

مكانيك

دانش احتراق از جهت وابستگي انكارناپذير زندگي بشر به تأمين انرژي داراي اهميت مي باشد. محققين بسياري در رابطه با فهم و كنترل احتراق براي استفاده ي بهينه و بي خطر احتراق فعاليت داشته اند. با توجه به روند مصرف سوخت هاي موجود، استفاده و تحقيق در رابطه با سوخت هاي فلزي گسترش يافت، تا به امروز كه ذرات جامد فلزي نقش مهمي در موضوعات محققين ايفا مي كنند. از كاربردهاي ذرات فلزي مي توان به استفاده در سوخت پيشرانه ها و استفاده از اكسيدهاي فلزي حاصل از احتراق در علم پزشكي اشاره كرد. در اين پژوهش در ادامه مسير بررسي احتراق ذرات جامد فلزي، ابتدا به مدلسازي احتراق تك ذره آهن و ارائه مدل جامع براي اين ذره و رابطه تحليلي براي زمان سوزش آن و سپس به مدلسازي احتراق ابر ذرات منيزيم و بررسي اثر پارامترهاي تاثيرگذار از جمله عدد لوئيس و غلظت روي آن پرداخته شده است. در اين پژوهش سعي شده است تا در زمينه ي احتراق ابر ذرات دوگانه و احتراق لبه اي مطالعه ي تحليلي صورت پذيرد. براي مدلسازي بهتر اين نوع از احتراق و نزديك شدن نتايج تحليل هاي قبلي به نتايج تجربي، احتراق ابر ذرات دوگانه به صورت چند ناحيه اي، مورد بررسي قرارگرفته است. براي اولين بار در اين پايان نامه به مدلسازي احتراق دوگانه ابر ذرات فلزي به صورت تحليلي پرداخته شد و براي سرعت ابر ذرات دوگانه رابطه بدست آمد. در ادامه به بررسي احتراق ابر ذرات دوگانه در هندسه لبه اي به صورت گسسته و بررسي نوسان در اين هندسه پرداخته شده است. مطابق نتايج حاصله مشهود است كه، به طور كلي در حالتي كه β(Le-1)"<" 16، سيستم احتراقي توانايي دمپ كردن اغتشاش وارده را داشته و پديده ي نوسان به صورت ميرا خواهد بود؛ در حالي كه براي β(Le-1)">" 16 دامنه اغتشاشات پيوسته با گذشت زمان افزايش مي‌يابد و پديده نوسان به صورت واداشته خواهد بود.

1399/08/19

Modeling of dual particles cloud oscillation edge combustion

10/14/2020 12:00:00 AM

The importance of the science of combustion lies in the undeniable dependence of life on supply of energy. Several researchers have conducted studies on understating and control of combustion for efficient and harmless applications. The current trend in fuel consumption and the expanding role of solid fuels has encouraged research in the area of solid fuels to the extent that solid-fuel related subjects currently make up a considerable share of research in combustion scienc. Pursuing the investigation into the combustion of solid, metal particles, the present study focuses on modeling combustion of single-particle iron and derivation of a comprehensive model and an analytical relation for burning time. Afterwards, focus is shifted to modeling combustion of Magnesium particles cloud and analysis of relevant parameters such as the Lewis number and particle concentration. In the current work an attempt was made to analytically investigate Edge flame of dual particles cloud. To model this type of combustion more effectively and for attaining a closer approximation of experimental results, combustion of dual particles cloud was studied in multiple regions. For the first time in this thesis, dual metal particles cloud combustion has been analytically modeled and a relation is obtained for the flame speed of dual particles cloud. Also, combustion of dual particles cloud and oscillations in an edge geometry are investigated in a discrete manner. Based on the produced results it was concluded that when β(Le-1)"<" 16 the combustion system can dampen imposed perturbation resulting in decaying oscillations. For β(Le-1)">" 16 however unbounded oscillations occur where the amplitude of oscillation increases continuously with passing of time.