1229

1229

مدلسازي نيروي ترموفورتيك در احتراق جريان متقابل ابر ذرات

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

شهريورماه 1392

شهريورماه 1392

دكتر مهدي بيدآبادي

چكيده احتراق جريان متقابل ابرذرات به ما اين اجازه را مي¬دهد تا تاثير نرخ كرنش را در ساختار شعله¬ي ذرات را بررسي كنيم و به عنوان تحقيقات پايه در مدلسازي احتراق آشفته ذرات به كار رود. در اين تحقيق، يك مدل تحليلي براي مطالعه¬ي ساختار احتراق جريان متقابل كه حاوي ذرات سوخت قابل تبخير مي¬باشد، ارائه شده است. در اينجا فرض شده است ذرات سوخت در ابتدا تبخير شوند و در فاز گازي با اكسيد كننده واكنش دهند و به منظور اينكه يك مدل مناسب را بيابيم، پيشاني شعله (ناحيه¬ي سوخته نشده) به دو ناحيه تقسيم مي¬شود: ناحيه¬ي پيش¬گرم و ناحيه¬ي تبخير. در اين تحقيق، پديده¬هاي فيزيكي مانند اثر ترموفورتيك، فرآيند تبخير، تغييرات شعاع ذرات در دو ناحيه پيش¬گرم و ناحيه¬ي تبخير مطالعه شده است. فرايند تبخير در پيشاني شعله منجر به كاهش شعاع ذره مي¬گردد كه اين امر مي¬تواند روي رفتار هيدروديناميكي ذره موثر باشد. با نزديك شدن به سطح شعله، نيروي ترموفورتيك زياد مي¬شود تا جايي كه بين نيروي ترموفورتيك، نيروي جاذبه، نيروي شناوري و نيروي دراگ يك بالانس ايجاد شود. در محل بالانس نيروها، ذره مي¬تواند ثابت باقي بماند و در نتيجه نسبت حجمي ذرات به مقدار ماكزيمم خود مي¬رسد. اندازه¬ي ذرات مي¬تواند روي رفتار هيدروديناميكي ذرات موثر باشد و مي¬توان اظهار داشت با افزايش قطر ذره فاصله¬ي بين محل ماكزيمم نسبت حجمي و شعله كم مي¬شود. نتايج تئوري يك توافق خوبي با داده¬هاي تجربي موجود دارند. واژه‌هاي كليدي: ذرات زيست توده، احتراق جريان متقابل، نيروي ترموفورتيك، نرخ كرنش