شماره ركورد
27826
پديد آورنده
مبين كرپه
عنوان
احتراق غيرآدياباتيك ابرذرات سه گانه
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
سال تحصيل
1399
تاريخ دفاع
1401/11/08
استاد راهنما
دكتر مهدي بيدآبادي
استاد مشاور
دكتر مهدي بيدآبادي
دانشكده
مكانيك
چكيده
امروزه به دليل آلودگي¬هاي زيست محيطي ناشي از احتراق سوخت¬هاي فسيلي، سوخت¬هاي جايگزين و پاك داراي اهميت فراواني است. سوختهاي ارگانيك، از جمله لايكوپوديوم، داراي پتانسيل بالاي حرارتي هستند، با اين حال به منظور افزايش انرژي آزادشده در فرايند احتراق، استفاده از افزودنيهايي چون سوختهاي فلزي پيشنهاد ميشود. در همين راستا در تحقيق حاضر، به احتراق ابرذرات سهگانه لايكوپوديوم، آلومينيوم و زيركونيوم پرداخته ميشود. به اين منظور، ابتدا مروري بر احتراق ذرات و كاربردهاي آن انجام ميگردد. سپس به مدلسازي حدي و نيمهحدي احتراق پيشآميخته ذرات به صورت منفرد و سهگانه پرداخته ميشود. در بررسي احتراق سوخت سهگانه، ابرذرات لايكوپوديوم به عنوان سوخت اصلي، دماي اشتعال پايينتري نسبت به آلومينيوم و زيركونيوم دارد و به سرعت با اكسيدكننده واكنش نشان ميدهد. در نتيجه آن، انرژي مطلوب براي احتراق سوختهاي فلزي تأمين ميشود. در اين تحقيق، با در نظر گرفتن اتلاف حرارتي به صورت جابهجايي و تشعشعي، احتراق غيرآدياباتيك ابرذرات سهگانه مدلسازي ميشود. همچنين با اعمال يك اغتشاش خارجي بر ميدان سرعت، رفتار نوساني شعله ارزيابي ميشود. در نهايت، رفتار احتراقي در شعله لبهاي و همچنين مسير حركت ذرات با بررسي رفتار ديناميكي در احتراق سوخت سهگانه مورد بررسي قرار ميگيرد. از نتايج استخراجشده از مدلسازيها مشاهده ميشود كه با تغيير قطر ذرات زيركونيوم از 10 ميكرون به 50 ميكرون، دماي شعله ابرذرات %28 افزايش مييابد. همچنين دماي شعله در حالت سوخت سهگانه با افزودن سوختهاي فلزي، %30 نسبت به سوخت ارگانيك منفرد افزايش مييابد. با مقايسه احتراق آدياباتيك و غيرآدياباتيك ابرذرات مشاهده ميشود كه تلفات حرارتي از ديواره محفظه علاوه بر كاهش دما منجر به كاهش 5 درصدي سرعت سوزش ميشود.
تاريخ ورود اطلاعات
1401/11/16
عنوان به انگليسي
Non-adiabatic combustion of triple dust cloud
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مبين كرپه
چكيده به لاتين
Nowadays, due to the environmental pollution caused by the combustion of fossil fuels, alternative and clean fuels become very important. Organic fuels, including lycopodium, have a high thermal potential; however, in order to increase the energy released in the combustion process, it is suggested to use additives such as metallic fuels. In this regard, in this research, an attempt is made to investigate the combustion of triple dust cloud of lycopodium, aluminum and zirconium. For this reason, first, a review of particle combustion and its applications is made. Then, the asymptotic and semi-asymptotic modeling of premixed combustion of particles is discussed in single and triple form. In the study of triple fuel combustion, lycopodium dust cloud as the main fuel has a lower ignition temperature than aluminum and zirconium, and quickly reacts with the oxidizer. As a result, optimal energy is provided for the combustion of metallic fuels. In this research, considering the heat loss of the system in the form of convection and radiation, the non-adiabatic combustion of triple dust cloud is modelled. Also, by applying an external disturbance to the velocity field, the fluctuating behavior of the flame is evaluated. Finally, behavior of the combustion in the edge flame and the movement path of the particles are investigated by examining the dynamic behavior in the triple fuel combustion. From the results extracted from the modeling, it is observed that by changing the diameter of zirconium particles from 10 microns to 50 microns, the flame temperature of dust cloud increases by 28%. Also, the flame temperature in triple fuel form, by adding metallic fuels, is 30% higher in comparison with single organic fuel. By comparing adiabatic and non-adiabatic combustion of dust cloud, it is shown that heat loss from the chamber wall, beside temperature reduction, leads to a 5% reduction in burning velocity.
كليدواژه هاي فارسي
غيرآدياباتيك , سوخت چندگانه , لايكوپوديوم , آلومينيوم , زيركونيوم
كليدواژه هاي لاتين
non-adiabatic combustion , , triple fuel , lycopodium , aluminum , zirconium
Author
Mobin Korpeh
SuperVisor
Mehdi Bidabadi