مدلسازي احتراق لبه‌اي ابر ذرات دوگانه متخلخل

كارشناسي ارشد

با توجه به اهميت احتراق در تأمين انرژي و همچنين مبحث ايمني در معادن و سيلوهاي ذخيره مواد، بررسي احتراق سوخت‌هاي جامد بسيار پر اهميت مي‌باشد. با كشف زغال‌سنگ استفاده و تحقيق در رابطه با سوخت‌هاي جامد گسترش يافت، تا به امروز كه ذرات جامد نقش مهمي در موضوعات محققين ايفا مي‌كند. از جمله اقداماتي كه براي افزايش اشتعال پذيري ذرات جامد انجام مي‌دهند، مي‌توان به كاهش اندازه ذرات جامد اشاره نمود. در اين پژوهش با توجه ضرورت شناخت فرآيند احتراقي منيزيم و زغال سنگ براي مدلسازي دوگانه ابر ذرات، در ابتدا مدل جامع براي احتراق تك ذره منيزيم و ابر ذرات زغال سنگ ارائه شده است. در ادامه احتراق پيش آميخته ابرذرات منيزيم و زغال سنگ به صورت حدي مورد تحليل و بررسي واقع شده و تاثير مكانيزم احتراقي هر يك از سوخت‌ها بر ديگري مورد بررسي قرار گرفته است. سپس در ادامه احتراق لبه¬اي ابر ذرات دوگانه متخلخل مدلسازي گرديده كه در اين بخش از سوخت متان به عنوان سوخت دوم به جهت امكان صحت سنجي با پژوهش هاي قبلي استفاده شده است. با توجه به نقش پر اهميت تخلخل در فرآيند احتراقي ذرات جامد، در اين تحقيق تاثير تخلخل در فرآيند احتراقي تحليل گرديده است. در اين پايانامه براي نخستين بار يك مدل تحليلي جامع براي تك ذره منيزيم ارائه شده و احتراق لبه¬اي سوخت دوگانه كه يكي از سوخت¬هاي آن در فاز جامد مي¬باشد بررسي شده است. با توجه به پژوهش انجام شده مشاهده گرديد كه با افزايش قطر ذره منيزيم از 80 به 90 ميكرومتر زمان سوزش حدود 4.9 ميلي‌ ثانيه افزايش مي‌يابد و همچنين با افزايش 8 درصدي تخلخل ذرات زغال‌سنگ، دماي احتراق حدود 200 كلوين كاهش مي‌يابد.

195725

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك

مهدي بيدآبادي