25862

احتراق تصادفي ابر ذرات دوگانه

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك گروه تبديل انرژي

1398-1400

1400-08-23

دكتر مهدي بيدآبادي

مهندسي مكانيك

افزايش آلودگي‌هاي زيست محيطي و گرمايش روزافزون زمين موجب شده است كه محققان به يافتن سوخت‌هاي جايگزين با انرژي حرارتي بالا، بيش‌تر از پيش بپردازند. يكي از اصلي‌ترين مسائل مورد بررسي در علم احتراق، ارائه سوخت‌هاي جامد به عنوان يك سوخت پاك با پتانسيل بالا براي استفاده در صنعت است. سوخت‌هاي ارگانيك، از جمله لايكوپوديوم، پتانسيل بالاي حرارتي دارند، با اين حال به منظور افزايش انرژي آزاد شده در فرآيند احتراق اين دسته از سوخت‌ها، پيشنهاد مي‌شود كه از افزودني‌هايي چون فلزات استفاده شود. به همين جهت در تحقيق حاضر، سوخت دوگانه لايكوپوديوم و بورون مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا به هدف درك بهتر رفتار احتراقي ذرات بورون، به احتراق تك ذره بورون با اكسيدكننده خشك و مرطوب پرداخته شده است. در ادامه احتراق ابر ذرات لايكوپوديوم و بورون در هندسه غير پيش‌آميخته جريان متقابل و اثر عدد لوييس، تخلخل و قطر ذرات بر رفتار احتراقي آن‌ها بررسي شده است. همچنين احتراق ابر ذرات دوگانه در هندسه‌اي مشابه مدل‌سازي و مطالعه و متعاقبا مسير ذرات به روش لاگرانژي مسيريابي شده است. به واسطه رفتار گسسته احتراق، در ادامه احتراق تصادفي ابر ذرات دوگانه با منبع حرارتي گسسته بررسي و اثر تشعشع و غلظت ابر ذرات بر سرعت پيشروي شعله گزارش شده است. به منظور بررسي اثر ناپايداري نفوذي حرارتي در سيستم احتراق، مدل احتراق نوساني ابر ذرات دوگانه در هندسه جريان متقابل غيرپيش‌آميخته ارائه شده است. در انتها با هدف بررسي رفتار احتراقي سوخت دوگانه پيشنهاد شده در ديگر هندسه‌ها مانند احتراق ابر ذرات دوگانه در هندسه لبه‌اي و با گراديان غلظت محدود بررسي و مدل‌سازي شده است.

1400/10/05

Random Combustion of Dual Fuels

11/14/2022 12:00:00 AM

Due to the deterioration of global warming and the rapid increase of pollutions, the search for alternative clean fuels has become one of the major concerns of researchers. Despite the great potentials of biofuels, such as lycopodium, due to their low heat release, biofuels are not industrialized vastly. Therefore, in this research the combustion process of a dual fuel of lycopodium and a metal additive is investigated. Firstly, to gain a better understanding of combustive behavior of metal additive, the combustion of a single particle has been studied. Also, the influence of vapor water on the burning time of the single particle has been reported. In the next steps, asymptotic models of the combustion of dust clouds of lycopodium, metal additive and dual fuel have been developed. Moreover, the impact of Lewis number on the flame temperature and flame position has been reported. Furthermore, the random combustion of dual fuel in a discrete medium has been investigated. Also, the effect of radiative heat transfer and particle diameter on the flame propagation speed has been reported. To study the impact of Zeldovich and Lewis number on the instability of dual fuel combustion, the fluctuating flame has been mathematically modeled. At last, in order to study the combustive behavior of the proposed dual fuel in other geometries, mathematical model of edge flame in parallel flow combustion system is developed.

سوخت ارگانيك , سوخت دوگانه , تصادفي , نوساني

Biofuel , Random combustion , Fluctuating flame