تحلیل عددی و آزمایشگاهی اثر گرمایش مستقیم سوخت گاز طبیعی بر تشکیل دوده، خصوصیات احتراقی، درخشندگی و تولید NOx در شعله نفوذی گاز طبیعی

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 193

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JFNC-11-1_005

تاریخ نمایه سازی: 23 بهمن 1400

چکیده مقاله:

در این مقاله، با هدف افزایش تابش شعله گاز طبیعی، اثر گرمایش مستقیم سوخت در محفظه پیش­ احتراق بر تولید ذرات کربنی در فرایند احتراق و تاثیر آن بر درخشندگی شعله، دمای محصولات احتراق و همچنین انتشار آلاینده­های احتراقی مورد مطالعه عددی و آزمایشگاهی قرار گرفته است. کل دبی جرمی سوخت ورودی ثابت بوده که از دو مجرای مختلف وارد محفظه پیش­احتراق می­شوند. ابتدا، سوخت اولیه به­صورت محوری و سپس سوخت خوراک به­ صورت شعاعی در شعله حاصل از گاز اولیه تزریق شده و اثر نسبت سوخت اولیه به کل دبی سوخت مطالعه شده است. شبیه­سازی­ها به­صورت سه­بعدی انجام شده و برای مدلسازی احتراق از مفهوم کسر مخلوط و با درنظر گرفتن اثرات آشفتگی بر نرخ واکنش­های شیمیایی از مدل تابع چگالی احتمال  با توزیع فرضی استفاده شده است. نتایج عددی نشان می­دهد که در نسبت­های سوخت اولیه به کل دبی سوخت کمتر از ۵۰ درصد، دوده ناشی از احتراق ناقص سوخت خوراک در محفظه پیش احتراق باعث افزایش انتشارCO  در خروجی کوره و کاهش بازده احتراق می­شود. اما، در نسبت­ های سوخت اولیه به کل دبی سوخت بیشتر از ۵۰ درصد  و کامل­تر شدن فرایند احتراق، به علت تجزیه حرارتی سوخت خوراک و تولید کربن زنده، تابش از شعله افزایش یافته است. در نسبت سوخت اولیه به کل دبی سوخت برابر ۸۵ درصد،  ذرات کربنی به میزان ۹ درصد دبی سوخت کل تولید می­شود و این ذرات کربنی در داخل شعله اصلی با کسب انرژی درخشان شده و در نتیجه آن تابش ۱۵درصد افزایش و انتشار الاینده NOx حدود PPM۵۲ کاهش یافته است. نتایج عددی و تجربی توزیع دما و انتشار NOx تطابق خوبی نشان می­دهند.

نویسندگان

محمد جلیلی مهر

گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

محمد مقیمان

گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

حمید نیازمند

گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • N. A. Madlool, R. Saidur and N. Rahim, “Investigation of ...
  • S. Karellas, A.-D. Leontaritis, G. Panousis, E. Bellos, E. Kakaras, ...
  • P. Darabi, Mathematical Model for Cement Kilns, Master of Science ...
  • P. V. Barr, J. K. Brimacombe and A. P. Watkinson, ...
  • L. Xu, Y. Cheng, R. Yin and Q. Zhang,”Comparative study ...
  • S. H. Pourhoseini and M. Moghiman, “An experimental study on ...
  • S. M. Javadi and M. Moghiman, “Experimental study of natural ...
  • ۹ S. H. Poorhoseini and M. Moghiman, “Effect of pulverized ...
  • M. A. Delichatsios and L. Orloff, “Effects of turbulence on ...
  • D. Sequera and A. Agrawal, “Emissions and acoustics measurements in ...
  • ۱۲ M. Jalilimehr, H. Behzadan, S. M. Javadi Mal Abad, ...
  • A. Atreya, C. hang, H. K. Kim, T. Shamim, J. ...
  • H. P. Mungekar and A. Atreya, “ Flame radiation and ...
  • P. B. Taylor, P. J. Foster, “Some gray weighting coefficients ...
  • Ansys Inc., Ansys Fluent Theory guide, Release ۱۵, Accessed on ...
  • Z. Wen and S. Yun, “Modeling soot formation in turbulent ...
  • J. Lim, J. Gore and R. Viskanta, “A study of ...
  • BS EN ۶۷۶ ۲۰۰۳, Automatic forced draught burners for gaseous ...
  • Testo Inc. Short Operation Instruction Manual (testo ۳۵۰ M/XL): Rev.۱۱/۰۳ ...
  • F. Nagamine, R. Shimokawa, Y. Miyake, M. Nakata and K ...
  • Y. H. Lia, C. Y. Wub and Y. C. Chao, ...
  • K. Bashirnezhad, M. Moghiman, I. Zahmatkesh, “Studies on Soot Formation ...
  • A. Abánadesh, E. Ruiza, E. M. FerrueIoa and F. Hernández, ...
  • نمایش کامل مراجع