17031

17031

مدلسازي اثرات چند ناحيه‌اي در احتراق گسسته و تصادفي جريان متقابل ابر‌ذرات ارگانيك

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي - سيستم انرژي

شهريورماه 1395

دكتر مهدي بيدآبادي

مكانيك

چكيده احتراق در طول تاريخ بشر به عنوان منبع انرژي و يكي از عوامل نشان¬دهنده رشد و فناوري يك اجتماع محسوب شده است. از احتراق به عنوان فصل مشترك زمينههاي مكانيك سيالات، ترموديناميك، انتقال حرارت و واكنش‌هاي شيميايي ياد مي‌شود. در اين پايان¬نامه سعي شده جمع¬بندي از چگونگي مدل¬سازي احتراق به شكل گسسته و تصادفي انجام شود. دانش احتراق ذرات ريز جامد كه ناشي از انتشار شعله به صورت گسسته مي‌باشد به واسطه اهميت فراوان آن در زمينه علوم و مهندسي همانند هوافضا، سوخت و انرژي ، سيستم‌هاي جلوبرنده و هم¬چنين ايمني انفجار در معادن و سيلوها و آتش‌سوزي جنگل‌ها و حتي علوم بيولوژي و پزشكي، مستلزم بسط و توسعه چه از لحاظ تجربي چه از لحاظ تحليلي مي‌باشد. در اين‌جا فرض شده است كه ابتدا مقداري رطوبت ذرات جامد تبخير شده سپس ذرات خشك شده تبخير شده تا به سوخت گازي تبديل شوند. ساختار شعله به شش ناحيه تقسيم شده است: نواحي پيش‌گرمايش اوليه ، خشك شدن ذرات، پيش‌گرمايش ثانويه، تبخير مواد فرار، شعله و پس از شعله. كه با توجه به در نظر گرفتن اثرات كامل محيط بر رفتار ذره، مدل¬سازي تدفيع يافته و جامعي در اين خصوص ارائه شده است . در اين پايان¬نامه اثر تشعشع در احتراق ابر ذرات در مدل شش ناحيه¬اي لحاظ شد تا علاوه بر آن¬كه اثر تشعشع بر احتراق بررسي شود، بتوان تحليل نزديك¬تري به حالت واقعي داشت. هم-چنين سعي شده در اين مدل¬سازي از ديد ميكروسكوپي ساختار شعله را بررسي كرد و در نتيجه يك مدل حرارتي بر پايه احتراق گسسته ابر ذرات بنا شده است بدين منظور منبع واكنش بصورت گسسته در نظر گرفته شده است و نيز با لايه لايه در نظر گرفتن سوخت كه خواص هركدام از لايه¬ها با ديگري متفاوت است مدل تصادفي ارائه شده است. واژه‌هاي كليدي: مدل گسسته، مدل تصادفي، تشعشع، عدد دامكولر، لايكوپوديوم، جريان متقابل.

1396/01/19

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Combustion has been considered an energy source an​d factor represent growth an​d technology a community in human history. Combustion is known as the intersection of the fields of fluid mechanics, thermodynamics, heat transfer an​d chemical reactions. In this thesis tried pluralization how combustion modeling to form of discrete an​d random. Knowledge of solid particles combustion Is derived from wave propagation in the form of discrete that due to its importance requires the extension an​d development in the field of science an​d engineering such as aerospace, fuel an​d energy, an​d driving systems an​d also explosion safety in mines an​d silos an​d forest fire an​d even biology an​d medicine, of both analytical an​d empirical. In here, it is presumed that first the moisture content of the solid particles evaporate, then the dried particles vaporize to yield a gaseous fuel. The flame structure is divided into six zones: first heating, drying, second heating, volatile evaporation, flame an​d post-flame zones. By consideration the full effects of the environment on the behavior of the particle, elevated an​d comprehensive modeling is provided in this regard. In this dissertation, the effect of radiation was considered on dust particles combustion in the six zones model In addition to the effects of radiation on combustion to studied, The analysis have closer to reality. also in this modeling tried to study flame structure viewpoint microscopic, accordingly the heat model is based on discrete combustion of dust particles for this purpose reaction source is considered to form discrete. as well as random model is proposed with lamination to consider fuel that each of the layers properties is different with another. Keywords: discrete modeling, random modeling, radiation, damköhler numbers, lycopodium, counterflow.