مطالعه تجربي اسپري سوختهاي نفتي سنگين

كارشناسي ارشد

سوخت¬هاي نفتي سنگين ازجمله نفت كوره (مازوت) سهم ويژه¬اي در صنايع حرارتي-نيروگاهي و كشتيراني و توليد مواد شيميايي دارند. يكي از شرايط مهم در فرآيند احتراق اين‌گونه سوخت¬ها، فراهم نمودن اسپري مطلوبي از سوخت است. ازآنجايي‌كه لزجت سوخت¬هاي نفتي در شرايط نرمال بسيار بالاست، بنابراين مي¬بايست قبل از پاشش ابتدا به‌اندازه كافي پيش‌گرم و سپس فشار گذاري شوند. يكي از روش¬هاي فراهم¬سازي اسپري سوخت¬هاي نفتي، به‌كارگيري انژكتور از نوع فشاري-پيچشي است. به‌منظور شناخت فرآيند اتميزاسيون سوخت¬هاي نفتي سنگين، مطالعه تجربي اسپري حاصل از يك انژكتور فشاري-پيچشي انجام شد. اين مطالعه تجربي شامل بررسي پارامترهاي كمي و كيفي اسپري سوخت نفتي در شرايط مختلف پاشش دمايي و فشاري است. براي انجام اين مطالعه از يك سامانه سوخت¬رسان موجود كه توانايي كاركرد در شرايط دمايي(20 الي 200 درجه سلسيوس) و فشاري (5 الي 25 بار) را دارد، استفاده‌شده است. درروند تحقيق ابتدا يك مطالعه جامع در زمينه¬ي مشخصات فيزيكي-شيميايي و چگونگي روند مطالعه تجربي درباره اسپري سوخت‌هاي نفتي سنگين انجام‌شده است. سپس ضمن آشنايي با فرآيند اتميزاسيون و اسپري با انتخاب يك انژكتور فشاري-پيچشي موجود، به روش تصويربرداري و آناليز تصاوير مشخصه‌هاي اسپري شامل دبي جرمي سوخت، ضريب تخليه، سرعت سيال خروجي از انژكتور، طول شكست اسپري و زاويه چتر اسپري اندازه¬گيري يا محاسبه‌شده‌اند و روند تغييرات آن¬ها در نقاط كاري مشخص مقايسه شده است. بررسي روند تغييرات نشان مي¬دهد كه در فشارثابت با افزايش دما دبي جرمي و ضريب تخليه كمي افزايش يافته‌است. زيرا تاثير فشار بر اين دو مشخصه همواره غالب بر تاثير دما بر آن‌ها است. تغييرات سرعت افزايشي است و در دماهاي بالاتر اين افزايش محسوس¬تر است. طول شكست همواره كاهش مي¬يابد اما اين كاهش در فشارهاي بالا كمتر احساس شده ‌است. روند تغييرات زاويه چتر اسپري پاشش يكنواخت نيست. در فشارهاي پايين، از دماي80 درجه سلسيوس اسپري داريم و زاويه پاشش تا دماي 100 درجه سلسيوس افزايش مي¬يابد اما در دماهاي بالاتر به مقدار كم كاهش مشاهده مي¬شود. در بررسي اسپري سوخت‌هاي سنگين نفتي توجه به تاثيرات تغيير فشار و دما بر خواص سيال مانند چگالي و لزجت و كشش سطحي امري حائز اهميت تلقي شده‌است. براي داشتن يك اسپري مناسب همواره نياز به مصالحه بين مشخصه¬هاي جريان وجود داشته‌است.

196322

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي هوافضا-گرايش پيشرانش

دكتر حجت قاسمي