تحليل تاثير افزودن ذرات نانو به سوخت پايه بر مشخصه هاي احتراقي جريان واكنشي درون محفظه احتراق مدل توربين گاز

كارشناسي ارشد

در پايان نامه پيش رو تاثير افزودن نانوذرات آلومينا به سوخت ديزل درون يك محفظه احتراق مدل توربين گاز مورد تحليل عددي قرار گرفته است. براي حل معادلات حاكم از شبكه بندي منظم حجم محدود استفاده شده است و معادلات به صورت مرتبه دو گسسته سازي شده اند. نانوسوخت حاصل از افزودن 5/0 و 1 درصد حجمي نانوذرات آلومينا به سوخت پايه، به صورت تك فاز در نظر گرفته شده است. براي مدلسازي جريان دو فاز متشكل از قطرات سوخت و هوا از نگرش اويلر-لاگرانژ و براي تحليل مشخصه هاي جريان واكنشي پاششي از رهيافت آشفتگي Realizable k-ɛ، مدل انتقال حرارت تشعشعي جهات مجزا و مدل احتراقي فليملت پايا استفاده شده است. همچنين محاسبه آلاينده اكسيد نيتروژن به صورت يك پس پردازنده پس از حل جريان واكنشي درون محفظه صورت گرفته است. نتايج حاصل از شبيه سازي حاضر بر اساس داده هاي آزمايشگاهي موجود اعتبارسنجي شده اند. نتايج حاكي از آن است كه با افزودن نانوذرات آلومينا به سوخت ديزل و با افزايش ظرفيت گرمايي قطرات سوخت، نرخ تبخير قطرات كاهش يافته و درنتيجه طول عمر آن ها افزايش مي يابد. بنابراين بيشينه دماي محفظه كاهش و پارامتر الگوي دما بهبود مي يابد. هم چنين، مقدار آلاينده اكسيد نيتروژن توليد شده به مقدار قابل توجهي كم تر مي گردد. از طرفي در مقادير مونواكسيد و دي اكسيدكربن توليدي نيز كاهش اندكي مشاهده مي شود كه اين مسئله مي تواند بيانگر كاهش نرخ احتراق نانوسوخت نسبت به سوخت خالص باشد. اين روند با افزايش غلظت نانوذرات از 5/0 به 1 درصد ادامه مي يابد.

194954

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي - ديناميك سيالات

دكتر فرزاد بازديدي طهراني