شبيه سازي احتراق در يك اتاق احتراق متقارن محوري و پيش بيني ميزان آلاينده ها

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان . دانشكده مكانيك

كارشناسي ارشد(تبديل انرژي)

سوخت فسيلي منبع اصلي انرژي است و تبديل آن به حرارت ، از طريق احتراقي كارآمد و با حداقل آلودگي ، فرآيند مطلوبي مي باشد. به دليل بكار گرفتن دماي بالا در اين فرآيند، استفاده از شبيه سازي عددي نسبت به تكنيكهاي آزمايشي مفيدتر مي باشد. در كار حاضر يك محفظه احتراق متقارن محوري، يا دو رديف سورا خ در روي محيط آن مدل مي شود. اين سوراخها براي تزريق هواي اضافي به داخل محفظه استفاده مي شود تا دماي گاز كنترل شود. برنامه اي كامپيوتري آماده شده است كه براي حل نمودن جريان مغشوش ، دو بعدي، متقارن محوري، در حال احتراق ، با تشعشع و با وجود چرخش ، در محفظه احتراق فوق قابل استفاده مي باشد. خواص انتقال مغشوش بوسيله مدل اغتشاش k-مدل شد و معادلات پيوستگي و ممنتوم بوسيله الگوريتم سيمپل حل شدند معادلات انتقال تشعشع بوسيله چهار شار شبيه سازي شده و با معادله انرژي تركيب شدند. در نهايت فرآيند احتراق بوسيله معادلات كسر مخلوط و غلظت جرمي سوخت شبيه سازي شد. در اين روش ، مصرف سوخت و پيشروي احتراق به نرخ اتلاف گردابه مربوط مي شود. شكل اختلاف محدود معادلات بوسيله روش قاعده تواني بدست آمد و معادلات حاصل با روش خط به خط كه تركيبي از روش گوس - سايدل و الگوريتم ماتريس سه قطري است ، حل شدند. اثرات بعضي از پارامترها مثل نسبت هوا به سوخت ورودي، سرعت ورودي سوخت و هوا، در صد هواي ثانويه و چرخش در جريان ورودي مطالعه شد و نتايج براي بردارهاي سرعت ، خطوط جريان ، غلظت اجزاء و توزيع دماي داخل محفظه احتراق آماده شد. در نهايت اثرات تشعشع حرارتي مورد بررسي قرار گرفت و نتايج حاصل نشان مي دهد كه تشعشع اثر ناچيزي در جريان دارد. همچنين جريان با افزايش تعداد گره ها مطالعه شد و تاثير مهمي در نتايج ديده نشد.

8708

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان

علي اكبر عالم رجبي ، احمدرضا پيشه وراصفهاني

علي اصغر رستمي