22647

مدلسازي احتراق لبه اي ابر نانوذرات دوگانه

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي - علوم حرارتي

1397-1399

1399/6/31

دكتر مهدي بيدآبادي

مكانيك

با توجه به اهميت جايگزيني سوخت¬هاي پاك به جاي سوخت¬هاي مرسوم فسيلي كه نقش به سزايي در آلودگي هوا دارند، سعي بر اين است تا با بررسي احتراق سوخت هاي جامد به عنوان يكي از انواع سوخت هاي پاك، پتانسيل حضور اين نوع از سوخت¬ها در صنايع را مورد ارزيابي قرار داد. در تحقيق حاضر به منظور مدلسازي دقيق¬تر احتراق ابرذرات فلزي، ابتدا احتراق تك ذره فلزي مورد بررسي قرار گرفته است و اثر پارامتر هاي موثر شامل عدد لوييس سوخت و قطر ذره در توزيع دما و توزيع كسر جرمي بررسي شده است. در ادامه احتراق ابر نانوذرات دوگانه با در نظر گرفتن ذرات به عنوان منابع حرارتي گسسته در حالت توزيع تصادفي ذرات در فضا مدلسازي شد. همچنين در اين پايان نامه براي نخستين بار مدلسازي احتراق لبه¬اي سوخت دوگانه كه يكي از سوخت¬هاي آن در فاز جامد مي¬باشد به روش هاي گسسته و پيوسته بررسي شده است. ناپايداري نفوذي – حرارتي به عنوان يكي از نوسانات مهم مربوط به شعله براي احتراق لبه اي ابرنانوذرات دوگانه مورد بررسي قرار گرفت. در پايان به دليل اهميت جايگزيني سوخت¬هاي فسيلي با سوخت¬هاي تجديد¬پذير همانند انواع زيست توده¬¬¬ها، مدلسازي رياضي احتراق پيش آميخته سوخت بامبو به عنوان شبيه ترين سوخت زيست توده از منظر مكانيزم احتراق به زغال سنگ، براي نخستين بار مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه براي عدد دامكوهلر 10 و عدد لوييس سوخت برابر 1.7 مكان لبه شعله به آرامي شروع به نوسان مي¬كند و با گذر زمان ميرا مي¬شود. اما در عدد لويس 2 نوسانات به اوج خود رسيده و مكان لبه شعله حول مقدار ميانگين 1.28 نوسان مي¬كند.

1399/07/12

Modeling of dual nanoparticles cloud edge combustion

9/21/2020 12:00:00 AM

With respect to the importance of conventional fossil fuels alteration, which are able greatly to pollute the environment with clean fuels, evaluation of solid fuels combustion as promising techniques to address the pollution concern, is the major aim of the present study. Firstly, single particle combustion of metal fuel has been investigated analytically and respective impacts of various vital parameters such as fuel lewis number etc has been observed. To obtain the better understanding of particle cloud combustion mechanism, assessment of single particle combustion is entirely necessary. Afterward, mathematical modeling of blended nanoparticles cloud and gaseous fuel in geometry of edge flame assuming spatialy discreted heat sources has been conducted for the first time and some crucial results were plotted. In addition to spatialy discreted model, continuous heat sources has been explored for blended nanoparticles cloud and gaseous fuel in edge flame geometry. Temperature profile, flame propagation velocity profile etc were plotted. Also, edge combustion of blended fuels has been investigated transielntly to observe the influence of thermodiffusivity instability on temperature profile, flame propagation velocity etc. In the end, the first analytical investigation about bamboo as the great biomass fuel which has potential to replace with coal due to combustion parameters similarity. Mass fraction profiles, temperature profiles etc has been illustrated.