مدل سازي غيرآدياباتيك چند ناحيه اي احتراق ابر ذرات

پژوهش صورت‌گرفته مشتمل بر هشت فصل مي‌باشد كه دو فصل اول آن، شامل مقدمه و مروري بر منابع و پژوهش‌هاي انجام‌ شده در حوزه احتراق جريان متقابل ابر ذرات ارگانيك و غير ارگانيك است. در فصل سوم، در بخش مربوط به مدل‎سازي احتراق جريان متقابل غيرآدياباتيك و غيرپيش‎آميخته ابر ذرات ارگانيك با فرض تبخير و خشك شدن در يك ناحيه حدي، معادلات بقاي كسر جرمي سوخت گازي، سوخت جامد، اكساينده و بقاي انرژي حل شده ‌است. دما و موقعيت تشكيل شعله بسته به وجود ترم تلفات حرارتي، تغيير در اعداد لوئيس سوخت و اكساينده، غلظت‌هاي مختلف جرمي، نسبت‌هاي مختلف هم‌ارزي و قطرهاي مختلف اوليه ذرات مختلف رسم شده‌اند و روند تغييرات موقعيت و دماي شعله برحسب پارامترهاي فوق مشخص شدند. در فصل چهارم، يك مطالعه دقيق بر انتشار شعله ناپايا و پديده نوسان سرعت شعله انجام گرفته است كه در آن، مدل¬سازي شامل بررسي قوانين بقاي ناپايا و وابسته به زمان براي فاز گاز و جامد (ذره) در مختصات كروي است. همچنين روابط فاز ذره نيز شامل فعل و انفعالات دو فازي در معادله مومنتوم با در نظرگيري نيروي درگ و ترموفورتيك بدست آمده از گراديان دماي فاز گاز است، صورت گرفته است. در فصل بعدي، مدل‎سازي احتراق ابر ذرات غير ارگانيك (فلز تيتانيوم) صورت پذيرفته است. با توجه به اين‌كه سوخت مورد نظر در اين پژوهش، ابر ذرات تيتانيوم است، فرض بر آن گرفته شده است كه همه ذرات جامد پس از رسيدن به دماي اشتعال در يك ناحيه حدي، سوخته و به فرآورده‌هاي احتراق تبديل مي‌شوند. سپس محصولات احتراق شروع به تغيير استحاله به فاز مايع در ناحيه ذوب و نيز تغيير فاز به حالت گازي‌شكل در ناحيه تبخير مي‌كنند. در فصل ششم، همان مدل‌سازي قبلي را تعميم داده و اثر ترم‌هاي تلفات حرارتي كه ناشي از انتقال حرارت جابجايي و تشعشعي مي‌باشد، در معادلات بقاي انرژي گنجانده شده است. در فصل هفتم، مسير حركت ذرات تيتانيوم در احتراق جريان متقابل غيرپيش‌آميخته با توجه به حضور نيروهايي همچون وزن، درگ، شناوري و ترموفورتيك در دو حالت آدياباتيك و غيرآدياباتيك بررسي مي‌گردد. سرانجام در فصل هشتم، جمع‌بندي از كار صورت گرفته و پيشنهادهايي براي ادامه كار مطرح مي‌شود.

192266

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي هوافضا - پيشرانش

دكتر مهدي بيدآبادي