4581

06 - 354 مكانيك

بررسي اثر حركت براوني ذرات در احتراق نانو ذرات آلومينيوم و آب

كارشناسي

مكانيك

1392

مهدي بيدآبادي

محسن كشوري

بحث احتراق نانو ذرات فلزي بيش از نيم قرن است كه مورد توجه محققان و دانشمندان قرار گرفته است. احتراق اين مخلوط‌هاي دوفازي از جمله آلومينيوم يا منيزيم و آب به دليل سازگاري بالاتر با محيط زيست و افزايش ايمپالس ويژه نسبت به سوخت‌هاي هيدروكربني بيشتر مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند. بررسي و تحقيقات بيشتري در احتراق نانو ذرات آلومينيوم و آب به دليل انجام سريع‌تر، شروع آسان‌تر و سوزش يكنواخت انجام شده است. هم چنين تحقيقات زيادي پيرامون تاثير نيروهاي چون ترموفورسيس، اثر مگنوس و ... بر روي خواص انتقالي اين مخلوط‌هاي دوفازي و احتراق آنها انجام شده است. اما در مورد تاثير حركت براوني ذرات بر احتراق نانو ذرات آلومينيوم و آب در منابع موجود، مطلبي ديده نمي‌شود. در اين پايان‌نامه ابتدا مساله تعريف شد و نيازسنجي‌هاي لازم جهت شناسايي پارامترهاي موثر بر احتراق نانو ذرات صورت گرفت. معادلات بقاي كسر جرمي و انرژي با در نظر گرفتن اثر حركت براوني نوشته و براي ساده‌سازي، بي‌بعد شدند. با انجام فرضيات مناسب و تقسيم ساختار شعله به سه ناحيه آب مايع، پيش گرم و واكنش و با توجه به شرايط مرزي، معادلات به صورت عددي حل شدند. نتايج نشان مي‌دهند كه اگرچه اثر حركت براوني ذرات بر سرعت انتشار شعله در ابعاد ميكرو قابل صرفنظر است، اما در ابعاد نانو داراي اهميت مي‌باشد. همچنين مطابق نتايج حاصله، با كاهش قطر ذرات، افزايش نسبت هم ارزي و افزايش دماي اوليه‌ي مخلوط، حركت براوني ذرات داراي تاثير بيشتري بر سرعت انتشار شعله است.

حركت براوني , سرعت انتشار شعله , نانو ذرات آلومينيوم