شماره ركورد
27226
پديد آورنده
محمد يزدي ستوده
عنوان
احتراق نانو ذرات دوگانه
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
سال تحصيل
1400-1401
تاريخ دفاع
1401/06/27
استاد راهنما
دكتر مهدي بيدآبادي
دانشكده
مهندسي مكانيك
چكيده
نياز انسان به انرژي از گذشته هاي دور تا به امروز همواره مورد توجه بوده است، به طوري كه امروزه تأمين سوخت پاك و تجديدپذير جهت توليد انرژي، يكي از دغدغه هاي اصلي جوامع، دولت ها و رهبران صنعت مي باشد. در پايان نامه حاضر، با در نظر گرفتن سوخت جامد ارگانيك لايكوپوديوم، سوخت جامد فلزي آهن و سوخت دوگانه لايكوپوديوم-آهن به عنوان منابع تأمين انرژي تجديدپذير و نسبتاً پاك، رفتار احتراقي آن ها بررسي مي شوند. در اين پژوهش، ابتدا براي ارزيابي دقيق تر رفتار احتراقي هر يك از سوخت هاي ارگانيك و فلزي به طور مجزا، به آن ها پرداخته مي شود و سپس ضمن آشنايي با مكانيزم احتراقي آن ها، سوخت دوگانه لايكوپوديوم-آهن در ادامه پژوهش مد نظر قرار مي گيرد. به طوريكه در ابتدا، به بررسي رفتار ديناميكي تك ذره آهن توجه مي گردد و سپس يك مدل تحليلي براي احتراق پيش آميخته ابر نانو ذرات آهن با در نظر گرفتن نواحي مختلف احتراقي پيش گرم، ذوب شدن اكسيد آهن، ذوب آهن و پسا شعله پيشنهاد مي شود. پس از آن، به احتراق ابر ذرات لايكوپوديوم، به عنوان حامل ديگر انرژي، با درنظر گرفتن فرايندهاي خشك شدن، گرماكافت دو مرحله اي و واكنش اين ذرات، توجه مي شود. در ادامه با افزودن درصد اندكي سوخت آهن به سوخت لايكوپوديوم، احتراق اين سوخت دوگانه به صورت پيش آميخته رقيق با ساختار حدي بر اساس مدل هاي خالص اين دو سوخت، پرداخته مي شود. نتايج نشان مي دهد كه افزودن %30 سوخت آهن به سوخت خالص لايكوپوديوم باعث مي شود كه سرعت انتشار شعله به طور قابل توجه اي افزايش يابد، به گونه اي كه سرعت انتشار شعله از 0/14 متر بر ثانيه براي سوخت خالص لايكوپوديوم، تا 1/86 متر بر ثانيه براي سوخت تركيبي زياد مي شود. در نهايت، به كمك مدل هاي ارائه شده براي سوخت نانو ذرات دوگانه، نوسانات شعله ناشي از اعمال يك تحريك خارجي اجباري به ميدان سرعت، رفتار احتراقي در شعله لبه اي و مسير حركت نانو ذرات لايكوپوديوم و آهن در طي واكنش احتراقي مشخص مي شوند.
تاريخ ورود اطلاعات
1401/08/09
عنوان به انگليسي
Dual nanoparticles combustion
تاريخ بهره برداري
9/18/2023 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمد يزدي ستوده
چكيده به لاتين
Humans' needs for energy have always been considered from the distant past to the present so today the supply of clean and renewable fuel for energy production is one of the main concerns of communities, governments, and industry managers. In the present dissertation, the combustion behavior of organic Lycopodium fuel, solid iron metal fuel, and Lycopodium-iron dual fuel, considered renewable and relatively clean energy sources is investigated. In this research, to have a more accurate evaluation of the combustion behavior of each of the organic and metallic fuels, firstly they have been studied separately, and then, while familiar with their combustion mechanism, the Lycopodium-iron dual fuel has been investigated. At first, the investigation of the dynamic combustion behavior of a single iron particle is considered, and then an analytical model for premixed combustion of iron nanoparticles, considering different areas of preheating, melting of iron oxide, melting of iron, and post flame is suggested. The combustion of Lycopodium dust cloud, as another energy carrier, by including the drying processes, the two-step pyrolysis, and the reaction of these particles, is developed. Next, by adding a little iron fuel to the Lycopodium fuel, the asymptotic structure of combustion of the lean pre-mixed dual fuels is modeled based on the models of these two pure fuels. The results show that adding 30% of iron fuel to pure Lycopodium fuel causes the flame propagation velocity to increase significantly so that the flame propagation velocity increases from 0.14 m/s for pure Lycopodium fuel to 1.86 m/s for dual fuels. Finally, with the proposed models for dual nanoparticle fuels, flame oscillations due to introduced forced external perturbation to the velocity field, the combustion behavior at the edge flame, and the trajectory of Lycopodium and iron nanoparticles are determined during the combustion reaction.
كليدواژه هاي فارسي
سوخت دوگانه , سوخت ارگانيك , ابر نانو ذرات , احتراق پيش آميخته , نوساني
كليدواژه هاي لاتين
Dual fuels , Organic fuel , Nanoparticles dust , Premixed combustion , Oscillating
Author
Mohammad Yazdi sotoude
SuperVisor
Dr. Mehdi Bidabadi