۱۴۰۴/۰۲/۰۲
فرانک اخلاقیان طاب

فرانک اخلاقیان طاب

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: ۴۵۷
دانشکده: دانشکده مهندسی
نشانی: سنندج، دانشگاه کردستان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
شبیه سازی احتراق ملایم مخلوط گازی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
احتراق ملایم، گاز دودکش، شبیه سازی دینامیکی سیالات ، احتراق متان ، ناکس
سال 1403
پژوهشگران سارا صفری(دانشجو)، فرانک اخلاقیان طاب(استاد راهنما)، رضا بیگزاده(استاد مشاور)

چکیده

احتراق ملایم واکنشی است که بین اکسید کننده پیش گرم شده با غلظت کم اکسیژن و سوخت اتفاق می‌افتد. در این نوع احتراق سوخت و مخلوط گازی اکسید کننده، قبل از ورود به محفظه‌ی احتراق با هم پیش مخلوط نمی شوند. مخلوط گازی اکسیدکننده، مخلوطی از هوا و گاز دودکش است. اهداف احتراق ملایم؛ استفاده‌ی مجدد از گاز دودکش و کاهش آلاینده ناکس NOx برای کاربردهایی مانند توربین‌های گازی است. در کار حاضر شبیه سازی راکتور لوله ‌ای احتراق ملایم و بررسی کاهش تولید آلاینده‌ها با استفاده از سوخت های مختلف انجام شد. در این کار، ابتدا راکتور لوله ای احتراق ملایم با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی شد. نتایج با مقایسه با کار مینگ-مینگ هوانگ و همکاران (2014)، و دمای اشباع آدیاباتیک اعتباردهی شدند. احتراق های ملایم و معمولی متان و هیدروژن به صورت جداگانه مقایسه شدند؛ نتایج افزایش کمتر دمای گازهای حاصل از احتراق، و نیز کاهش تولید ناکس را نشان دادند. شرایط عملیاتی در احتراق معمولی متان دمای سوخت و اکسید کننده ورودی 293 کلوین بوده است که مقدار اکسیژن در این حالت 23/0 درصد مولی که موجب جزء جرمی خروجی ناکس ۲/۲۴ × 〖۱۰〗^(-۵) شد. در احتراق ملایم متان دمای سوخت ورودی 293 کلوین اکسید کننده ورودی 841 کلوین بوده و مقدار اکسیژن 169/0 درصد مولی که موجب جزء جرمی ۳/۹۷ × 〖۱۰〗^(-۶) در خروجی شد. مقایسه این دو احتراق نشان داد که مقدار ناکس تولید شده در حالت احتراق ملایم حدود 74/17 درصد کاهش یافته است. در قسمت بعدی کار، ترکیب درصد سوخت با اضافه کردن هیدروژن تغییر کرد، و مشخص شد که اضافه کردن هیدروژن تولید ناکس را افزایش می دهد. در قسمت پایانی، راکتور ژاکت دار همراه با سیستم جریان آب خنک برای احتراق ملایم متان بررسی شد، و مشخص شد که این حالت نیز استفاده از سیستم احتراق ملایم، تولید ناکس را کاهش می دهد.