9929

بررسي عددي تاثير افزودن هيدروژن به متان در پاسخ شعله

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1404

دكتر امير مهدي تحسيني

1404/08/07

مهندسي مكانيك

Effect of Hydrogen Addition on Methane Flame Response

در اين پايان نامه، پاسخ شعله در يك محفظه احتراق چرخشي سوخت-رقيق تحت تحريك فشاري خروجي به‌صورت عددي مطالعه شده است. شبيه‌سازي‌ها به‌صورت گذرا در نرم‌افزار انسيس فلوئنت انجام گرفت؛ كوپل فشار-سرعت با الگوريتم SIMPLE، گسسته‌سازي مرتبه دوم، مدل آشفتگي Standard k–ε و مدل احتراقي EDC همراه با مكانيزم شيمياييGRI-Mech 2.11 به‌كار گرفته شد. در مرز خروجي محفظه، نوسان فشاري سينوسي با دامنه دو درصد فشار اتمسفريك توسط UDF اعمال گرديد و پيمايش فركانسي در بازه 0 تا 1000 هرتز صورت پذيرفت. ميدان جريان و تركيب شيميايي در پنج نقطه پيرامون شعله نمونه ‌برداري شد و سيگنال‌هاي فشار و كسر جرمي آب (H2O) استخراج گرديد. دو تركيب سوخت شامل متان خالص (نسبت هم‌ارزي 0.502) و مخلوط متان-هيدروژن (نسبت هم‌ارزي 0.527، درصد حجمي هيدروژن23.79%) بررسي شد. انتخاب هندسه، مش بندي و تنظيمات حل بر اساس مطالعه مروري معتبر انتخاب و استقلال حل از شبكه و اعتبارسنجي با داده‌هاي گزارش‌شده در منبع معتبر انجام گرديد. هدف اصلي، تبيين چارچوب عددي براي تحليل پاسخ شعله به تحريك فشاري، مقايسه رفتار فركانسي دو تركيب سوختي و فراهم‌آوردن مبناي مهندسي براي ارزيابي و كنترل نوسان‌هاي آكوستيك-احتراق در محفظه‌هاي چرخشي پيش‌مخلوط است.