28611

احتراق نوساني ابرذرات سه‌گانه

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- تبديل انرژي

1399

1402/4/6

مهدي بيدآبادي

دانشكده مهندسي مكانيك

در سال‌هاي اخير توجه به احتراق به دليل نياز براي ارائه سوخت‌هاي جايگزين و تأثيرات روزافزون آن‌ها بر روي محيط‌زيست افزايش دو چنداني پيداكرده است. نياز مبرم به سوخت‌هاي تجديدپذير و كاهش آلودگي سوخت‌هاي موجود مخصوصاً در نيروگاه‌ها و صنايع بزرگ چالش‌هاي جديدي در اين حوزه پديد آورده است. در اين پايان‌نامه به بررسي تركيب سه سوخت منيزيم، آلومينيم و لايكوپوديوم با درصدهاي مولي متفاوت در احتراق ابر ذرات در جهت بهبود كارايي سوخت پرداخته‌شده است. در ابتدا به بررسي پيشينه موجود براي احتراق اين سه ذره پرداخته‌شده و مكانيزم احتراقي اين سه سوخت موردبررسي قرار مي‌گيرد. سپس سه نوع مدل‌سازي حدي، نيمه‌حدي و نوساني توسعه‌يافته و اثر قطر، عدد لوئيس، اتلاف دما و فركانس تحميلي بر احتراق موردبررسي قرار مي‌گيرد. در انتها نتيجه گرفته مي‌شود كه با افزايش درصد لايكوپوديوم در مخلوط سوخت از 33 درصد به 80 درصد، سرعت شعله از 20/40 به 40/07 cm⁄s افزايش يافته ولي دماي شعله از 3328/5 به 3091/6كلوين كاهش پيدا ميكند. علاوه بر اين با افزايش درصد لايكوپوديوم دامنه نوسانات دما و كسر جرمي به ترتيب 73/51 و 51/73 درصد كاهش پيدا مي‌كنند. همچنين با افزايش ضريب اتلاف حرارت جابجايي از 5 به 10 w⁄(m^2 k) دامنه نوسانات دما و كسرجرمي بين 4 تا 13 درصد در سوخت هاي متفاوت افزايش خواهد يافت.

1402/06/03

Oscillating Combustion of Triple Dust Particles

6/26/2024 12:00:00 AM

In recent years, attention to combustion has doubled due to the need to provide alternative fuels and their increasing effects on the environment. The urgent need for renewable fuels and reducing the pollution of existing fuels, especially in power plants and large industries, has created new challenges in this field. In this thesis, the combination of Magnesium, Aluminum and Lycopodium fuels with different molar percentages in the combustion of dust particles in order to improve fuel efficiency has been investigated. At first, the existing background for the combustion of these three particles is investigated and the combustion mechanism of these three fuels is investigated. Then, three types of asymptotic, semi-asymptotic and oscillatory modeling are developed and the effect of diameter, Lewis number, Heat loss and external perturbation frequency on combustion is investigated. In the end, it is concluded that by increasing the molar percentage of Lycopodium in the fuel mixture from 33% to 80%, the flame speed increases from 20.40 to 40.07 cm⁄s, but the flame temperature decreases from 3328.5 to 3091.6 K. In addition, with the increase in the molar percentage of Lycopodium, the oscillation amplitude of temperature and mass fraction decrease by 66.52 and 51.73%, respectively. Also, by increasing the convective heat loss coefficient from 5 to 10 w⁄(m^2 K), the oscillation amplitude of temperature and mass fraction will increase between 4% to 13% in different fuels.

منيزيم , آلومينيم , لايكوپوديوم , سوخت سه گانه , احتراق نوساني

magnesium , aluminium , lycopodium , Triple Fuel , Oscillating Combustion

Ramin Afsharpoor

Dr. Mehdi Bidabadi