محيط متخلخل در محفظه احتراق توربين گاز، پایان نامه | شبیه سازی، برنامه نویسی، پایان نامه

پایان نامه استفاده از محیط متخلخل در محفظه احتراق توربین گاز، مهندسی مکانیک

عنوان: پایان نامه استفاده از محیط متخلخل در محفظه احتراق توربین گاز، مهندسی مکانیک

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: ۶۵

بهمرا فایل پاورپوینت  جهت ارائه پایان نامه

چکیده

آلودگی محیط زیست همواره یکی از اساسی ترین موضوعات دهه اخیر بوده است. پدیده وارونگی هوا و اثرات گلخانه ای که بواسطه نشر بیش از حد آلاینده هایی همچون SOx و CO2, NOx ایجاد شده، سلامت جوامع بشری را به مخاطره انداخته است. از راهکارهایی که برای کاهش نشر اینگونه آلاینده ها وجود دارد می توان به کاهش مصرف سوختهای فسیلی و بهبود تجهیزات احتراقی اشاره نمود. آمارها نشان می دهند که تقاضا برای استفاده از انرژی حرارتی در حال افزایش است بنابراین تا یافتن منابع انرژی جایگزین، سوختهای فسیلی همچنان مهمترین منبع انرژی در دهه آینده اند. راهکار دوم بهبود شرایط احتراق می باشد که در این حالت نقش مشعلها شاخص می باشد. افزایش راندمان انتقال حرارت باعث کاهش مصرف سوخت و در نتیجه کاهش تولید CO2 می گردد. بهبود احتراق باعث کاهش تولید CO و همچنین کاهش درجه حرارت گازهای احتراق باعث کاهش تولید NO می شود. در این پروژه به کاربردهای احتراق در محیط متخلخل یا(Porous Medium Burner) PMB از دیدگاه بهینه سازی مصرف سوخت پرداخته شده است. سپس به آنالیزه این محیط هامی پردازیم و در آخر به طراحی و مدل سازی مشعل متخلخل یک بعدی می پردازیم

فهرست اشکال و فهرست جداول

چکیده

مقدمه

 فصل اول : (کاربرد محیط متخلخل در بهینه سازی سیستمهای احتراقی)

۱-۱ مقدمه

۱-۲ کاربرد در سیستم گرمایش خانگی

۱-۳ کاربردهای صنعتی

۱-۳-۲ کاربردهای مشعل متخلخل در سیستمهای گرمایش هوا

۱-۳-۱ استفاده از مشعل متخلخل در سوخت غنی شده با اکسیژن

۱-۴ کاربرد مشعل متخلخل در خودرو ها

۱-۴-۱ کاربرد در گرمایش اطاقک خودروها

۱-۴-۲ موتور احتراق داخلی با محفظه احتراق متخلخل

۱-۵ کاربرد مشعل متخلخل در محفظه احتراق توربین گاز

۱-۶ نتیجه گیری

 فصل دوم: ( خصوصیات محیط متخلخل و مشعل متخلخل)

۲-۱ خصوصیات محیطهای متخلخل و معادلات حاکم

۲-۲ تاریخچه مشعلهای متخلخل

۲-۳ عملکرد مشعلهای متخلخل

۲-۴ مزایای مشعل های متخلخل

 فصل سوم: (مدلسازی مشعل متخلخل یک بعدی)

۳-۱ مقدمه

۳-۲ معادلات حاکم

۳-۳ شرایط مرزی

۳-۴ روش حل عددی

۳-۵ نتایج

۳-۵-۱ پروفیل دما در طول حرکت جریان سیال

۳-۵-۲ پروفیل ذرات در طول حرکت جریان

۳-۵-۳ سرعت اشتعال

۳-۵-۴ تاثیر ضریب انتقال حرارت حجمی بر سرعت شعله و محصولات احتراق

۳-۵-۵ تاثیر ضریب انتقال حرارت جابه جایی بر سرعت شعله و محصولات احتراق

مراجع
فهرست اشکال

(شکل م_۱) ریخت حفره های مختلف به طور نمایشی
(شکل ۱_۱) شماتیک مشعل متخلخل خانگی ۵ (شکل ۱_۲) بویلر ۱۰ کیلو واتی گاز طبیعی بر پایه تکنولوژی PMB
(شکل ۱_۳) مشعل متخلخل ۳۰ کیلو واتی به همراه مبدل حرارتی برای کاربردهای خانگی
(شکل ۱_۴) مشعل متخلخل نفتی
(شکل ۱_۵) شروع به کار مشعل متخلخل نفتی
(شکل ۱_۶) سیستمهای گرمایش هوا برای صنایع خشک کن
(شکل ۱_۷) سیستم تابشی متخلخل برای صنایع خشک کن
(شکل ۱_۸) مشعل متخلخل با سوخت غنی شده با اکسیژ ن
(شکل ۱_۹) سیستم گرمایش خودرو بر پایه تکنولوژی PMB
(شکل ۱_۱۰) شماتیک محیط متخلخل مورد استفاده در سیلندر خودرو
(شکل ۱_۱۱) شماتیک مشعل متخلخل مورد استفاده در توربین گازی
(شکل ۱_۱۲) نمای توربین گاز و جا نمایی مشعل متخلخل
(شکل ۲_۱) انواع سرامیکهای به کار گرفته شده در مشعلهای متخلخل
(شکل ۲_۲) دو نمونه متداول احتراق در مشعلهای متخلخل
(شکل ۲_۳) اجزای مختلف یک نمونه مشعل متخلخل به همراه پروفیل دمایی یک بعد ی
(شکل ۳_۱) تعریف مختصات فضایی
(شکل ۳_۲) شار تشعشعی در برخورد با المان حجمی از ماده متخلخل
(شکل ۳_۳) توزیع شدت تشعشع الف) حالت واقعی ب) روش جهت های تفکیک شد ه

(شکل ۳_۴) تغییرات جزء مولی NO از شرط مرزی در نظر گرفته شده برای معادله بقای گونه های شیمیایی

(شکل ۳_۵) اثر افزایش شبکه محاسباتی بر دقت نتایج بدست آمده از حل عددی

(شکل ۳_۶) فرم عمومی تقریب اولیه

(شکل ۳_۷) شماتیک مشعل متخلخل مورد نظر در محاسبات
(شکل ۳_۸) تغییرات دما در طول مشعل متخلخل
(شکل ۳_۹) مقایسه ترم گرادیان شار تشعشعی در پوفیل دما
(شکل ۳_۱۰) تغییرات شار تشعشع در طول مشعل
(شکل ۳_۱۱) تغییرات پروفیل دما با افزایش درصد هوای اضافی
(شکل ۳_۱۲) تغییرات جزء مولی ترکیبات در طول مشعل متخلخل مدل
(شکل ۳_۱۳) مقایسه میزان انتشار مونوکسید کربن با نتایج تجربی
(شکل ۳_۱۴) مقایسه میزان انتشار مونوکسید نیتروژن با نتایج تجربی
(شکل ۳_۱۵) تغییرات نسبت مولی مونوکسید کربن با هوای اضافی
(شکل ۳_۱۶)تغییر سرعت سوختن مخلوط احتراقی باافزایش درصدهوای اضافی ومقایسه با نتایج تجربی ومحاسبات انجام گرفته در مرجع

فهرست جداول

(جدول ۳-۱) رژیمهای مختلف انتشار شعله درون محیط متخلخل
(جدول ۳-٢) ضرایب وزنی و جهت های منفک شده در تقریب های مختلف روش DOM
(جدول ۳-۳) خواص ترموفیزیکی ماتریس متخلخل مورد استفاده در مدل
(جدول ۳-۴) مقایسه سرعت اشتعال حل عددی با نتایج تجربی
(جدول ۳-۵) تاثیر استفاده از ضریب انتقال حرارت حجمی متفاوت بر سرعت اشتعال و غلظت CO در خروجی مشعل

(جدول ۳-۶) تاثیر استفاده از ضریب انتقال حرارت هدایت متفاوت بر سرعت اشتعال و غلظت CO در خروجی مشعل

این پایان نامه با آیین نامه نحوه نگارش و تدوین پایان نامه تهیه شده و آماده ارائه میباشد.