طراحی مشعل‌های گازی بهینه‌سازی شد
در پایان‌نامه منتخب انجمن احتراق ایران
طراحی مشعل‌های گازی بهینه‌سازی شد
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
پایان‌نامه دانش‌آموخته مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان، عنوان پایان‌نامه برتر کارشناسی ارشد انجمن احتراق ایران طی دو سال گذشته را به خود اختصاص داد.
به گزارش خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) منطقه اصفهان، این پایان‌نامه که با عنوان «بررسی تولید آنتروپی در فرآیند احتراق یک سوخت گازی با در نظر گرفتن اثر انتقال حرارت تشعشعی» توسط علی عمادی، دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان و با راهنمایی دکتر محسن دوازده امامی به انجام رسیده، به بررسی تولید انتروپی و برگشت ناپذیری در شعله‌های غیر پیش مخلوط مغشوش با در نظر گرفتن انتقال حرارت تشعشع در محفظه احتراق پرداخته است.
دکتر دوازده امامی با اشاره به وجود چند پارامتر کلیدی در طراحی مشعل‌ها به منظور تعیین کیفیت احتراق افزود: دما و زمان اقامت مخلوط احتراقی در ناحیه احتراق، دمای اولیه هوای احتراق، مقدار هوای اضافی، میزان توربولانس ورودی و نحوه ورود سوخت و هوا و اختلاط آنها مهم‌ترین مؤلفه‌ها در طراحی مشعل به شمار می‌رود. بعنوان نمونه دمای پایین هوا و مخلوط غنی باعث احتراق ناقص و افزایش میزان تولید گونه‌هایی نظیر CO می‌شود.
وی با بیان این که به منظور طراحی یک مشعل مناسب باید تعادل بهینه‌ای میان پارامترهای درگیر در فرآیند ایجاد شود، تصریح کرد: این کار با شبیه‌سازی عددی جریان احتراقی و استفاده از قانون دوم ترمودینامیک امکان پذیر است.
دوازده امامی تصریح کرد: تمامی فرآیندهای تبدیل انرژی با برگشت ناپذیری و کاهش اگزرژی همراه هستند؛ بنابراین اگرچه انرژی از بین نرفته ولی کیفیت آن کاهش پیدا کرده است، چرا که به گونه‌ای از انرژی تبدیل شده است که توانایی تولید کار کمتری دارد.
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی اصفهان با اشاره به شیوه‌های استفاده شده در این تحقیق به منظور بررسی تولید انتروپی و برگشت ناپذیری در شعله‌های غیرپیش مخلوط مغشوش با در نظر گرفتن انتقال حرارت تشعشع در محفظه احتراق تصریح کرد: شبیه سازی احتراق و تشعشع در شعله به ترتیب با استفاده از روش فلیملت پایای آرام و Discrete Ordinates و با استفاده از کد تجاری فلوئنت انجام شده است.
دوازده امامی افزود: از سینتیک شیمیایی کامل برای درنظر گرفتن گونه‌ها و واکنش‌های میانی و برای اعمال رفتار غیرخاکستری گازهای احتراق از روش جمع وزنی گازهای خاکستری و نیز برای محاسبه تولید انتروپی با درنظر گرفتن تولید انتروپی ناشی از تلفات ویسکوز، هدایت حرارتی، دیفیوژن گونه‌ها، واکنش‌های شیمیایی و تبادل تشعشع درون گازهای احتراق انجام شده است.
وی با بیان دستاوردهای حاصل از این پژوهش گفت: بر اساس یافته‌ها علاوه بر از بین رفتن حدود نیمی از اگزرژی سوخت به واسطه برگشت ناپذیری عوامل مذکور، هدایت حرارتی عامل اصلی تولید انتروپی و برگشت ناپذیری است و واکنش‌های شیمیایی، دیفیوژن گونه‌ها و تبادل تشعشع بین گازهای احتراق به ترتیب اهمیت در جایگاه‌های بعدی قرار دارند، در حالی که تولید انتروپی ناشی از تلفات ویسکوز بسیار ناچیز و قابل صرفنظر است.
دوازده امامی در پایان اضافه کرد: این تحقیق در طراحی و بهینه‌سازی مشعل‌ها و استفاده بهینه از انرژی سوخت مورد بهره برداری قرار می‌گیرد.
بر اساس این گزارش، این پایان‌نامه ضمن کسب عنوان پایان نامه برتر کارشناسی ارشد انجمن احتراق ایران در نشست سالانه این انجمن و پنجمین کنفرانس سوخت و احتراق ایران مورد تجلیل قرار گرفت.
انتهای پیام
