سال:1386 | دوره:2 |تعداد مقالات:67

نیروگاه بعثت به عنوان یکی از منابع انتشار گازهای آلاینده در یکی از آلودترین نقاط جنوبی تهران واقع شده است. این نیروگاه در مجاورت چندین منبع خطی، نقطه ای و سطحی از جمله ترمینال جنوب، ایستگاه راه آهن، پالایشگاه گاز، سیلوی تهران و وسائل نقلیه موتوری قرار گرفته است و به این جهت تعیین سهم انتشار گازهای آلاینده این نیروگاه در فواصل مختلف از آن به کمک وسائل اندازه گیری، با دقت مناسب امکان پذیر نمی باشد. در این تحقیق به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به بررسی آیرودینامیکی جریان گاز SO2 خارج شده از 3 دودکش این نیروگاه پرداخته شده است و نقاط حساس شامل اولین نقاط تماس گازها با سطح زمین، همچنین نقاط با حداکثر آلودگی در سطح زمین ناشی از کارکرد نیروگاه تعیین می شوند. شبیه سازی صورت گرفته در این تحقیق به کمک نرم افزار فلوئنت (FLUENT) انجام میگردد که جهت دستیابی به معیاری برای تعین صحت نتایج در این روش، مدل تئوری گوس نیز مورد استفاده قرار گرفته است و در نهایت مقایسه ای بین این دو روش صورت می پزیرد. این تحقیق نشان می دهد که با توجه به شرایط جوی غالب منطقه، اولین نقطه تماس این گاز با غلظت 0.04 PPM در ارتفاع 1.8 متری از سطح زمین در فاصله حدود 400 متری و ماکزیمم آلودگی در فاصله حدود 1600 متری شرق و شمال شرقی نیروگاه از دودکشها اتفاق می افتد.

این مطالعه یک شبیه سازی عددی از محفظه احتراق جریان چرخشی دیواره سرد را فراهم می کند. تفاوت این محفظه با محفظه هایی که قبلا مورد مطالعه قرار گرفته است در وجود یک لاینر محافظ در وسط محفظه و دور شفت انتقال قدرت می باشد. همچنین ساختار جریان چرخشی در این محفظه دارای این مشخصه است که اکسید کننده به صورت مماسی به داخل محفظه پاشیده می شود. این کار منجر به میدان احتراقی چرخشی می گردد که به طور ذاتی به دو ناحیه هم محور جداگانه تقسیم می شود: یک جریان چرخشی خارجی در جهت انتهای محفظه و یک جریان چرخشی داخلی هم مرکز در راستای مخالف. چرخش داخلی زمان ماندگاری سوخت، توربولانس، و فرایند اختلاط پیشرانه را افزایش می دهد، و بنابراین بازدهی و تراست کلی بهبود می یابد. به علاوه چرخش های مارپیچی یک مسیر جریان طولانی بزرگتر از طول هندسی محفظه ایجاد می کند، که امکان استفاده از طول های کوتاهتر برای محفظه را فراهم می کند. جریان چرخشی خارجی از طریق خنک کاری جابجایی، دیواره محفظه را از بار حرارتی بالا محافظت می کند، و در نتیجه باعث داشتن دمای دیواره پایین تر می گردد. این مشخصه نه تنها ضرورت خنک کاری دیواره بیرونی را کاهش می دهد، بلکه اجازه انعطاف بیشتر در انتخاب موادی با دوام بالاتر و وزن کمتر را می دهد. تاثیر خنک کاری جریان چرخشی داخلی روی لاینر به اندازه تاثیر جریان چرخشی خارجی روی بدنه نیست. به کمک این شبیه سازی وجود یک جریان چرخشی دو جهته و نیز وجود منتل که ناحیه جدا کننده چرخش داخلی و خارجی است، تایید می شود. مطابق با این شبیه سازی، اثرات دیواره سرد از نمودارهای دما و کسرهای مولی توزیع شده در امتداد محفظه احتراق مشخص می گردد.

در این تحقیق روند اعمال تغییرات طراحی در یک موتور سوخت مایع با تغییر مولفه اکسیدکننده آن ارایه شده است. هدف از تغییر مولفه اکسید کننده استفاده از اکسیدکننده جدیدی با خورندگی کمتر و شاخص انرژیکی بالاتر بوده است. با توجه به مشخصه های جدید فیزیکی، شیمیایی این سیال نسبت به اکسید کننده قبلی، نقطه عملکردی تغییر داده شد. اضافه بر این مطلب وضعیت خنک کاری در محفظه احتراق با توجه به ویژگی های اکسیدکننده جدید مورد بررسی قرار گرفت و بر این اساس اصلاحات لازم در صفحه پاشش محفظه انجام شد. نتایج حاصل از تست گرم موتور حاکی از دقت پیشبینی محاسبات است.

از آغاز دهه 70، مساله پایان پذیر بودن منابع نفتی - به عنوان مهم ترین و پرمصرف ترین سوخت به کار رفته در صنعت حمل و نقل - دغدغه اصلی سیاست های زیرساختی کشورهای مختلف در این حوزه بوده است. مصرف بی رویه از یک سو و بروز عوامل دخیل در قیمت گزاری اقتصادی نفت، هم چون ظهور جنگ در نقاط مختلف دنیا و..، نگاه ها را به سمت استفاده از سوخت های تجدیدپذیر معطوف نمود. از طرف دیگر موضوع حفظ محیط زیست در دنیا، بر لزوم استفاده از منابع جایگزین صحه گذارد. گاز طبیعی در میان انواع سوخت های جایگزین پر مصرف ترین است. هزینه های پایین تولید و استحصال و در نتیجه قیمت تمام شده ارزان تر، آلودگی های کمتر زیست محیطی و نیز توانایی تامین از منابع تجدیدپذیر از جمله مهم ترین مزایای استفاده از گاز طبیعی است. کاربرد این نوع سوخت در وسائط نقلیه، مستلزم بهره گیری از تجهیزات ویژه ای از جمله مخازن ذخیره گاز است.

در تحقیق حاضر یک روش حجم اجزای محدود برای حل جریانهای واکنشی با ماهیت تقارن محوری در مدل محفظه احتراق توربین گاز توسعه داده شده است. با به کار گیری روش مزبور امکان حل جریان در هندسه های پیچیده با رعایت اصل بقا در معادلات جریان میسر می باشد. از نوآوریهای کار حاضر اعمال الگوی تاثیر فشار فیزیکی در مختصات تقارن محوری برای تخمین شار جریان بر روی سطوح سلول می باشد. با استفاده از این تدبیر و بدلیل در نظر گرفتن فیزیک حاکم بر جریان، مشکل از بین رفتن کوپل (couple) لازم میان پارامترهای فشار و سرعت در معادلات پیوستگی و اندازه حرکت مرتفع می شود. روش حل دو مرحله ای بوده به گونه ای که در مرحله اول معادلات هیدرودینامیک (hydrodynamic) جریان به صورت ضمنی کامل حل شده و در مرحله دوم مابقی معادلات به صورت نیمه ضمنی حل می شوند. از مدلهای دو معادله ای برای حل آشفتگی جریان و از مدل احتراقی تک مرحله ای برای حل سینتیک (kinetic) احتراق استفاده شده است. نتایج بدست آمده از انطباق بالایی با نتایج تجربی و عددی موجود برخوردار است.

همانطور که می دانیم مخازن حاوی پیشران در موشک های سوخت مایع، دارای بیشترین حجم و جرم می باشد. لذا در طراحی موشک ها در تمامی ابعاد توجه خاصی روی طراحی مخازن پیشران می باشد. یکی از مسایلی که در این رابطه با آن مواجه هستیم میزان فشارگذاری سطح مایع، برای جلوگیری کاویتاسیون جریان در ورودی پمپ ها می باشد. این فشارگذاری باید به نحوی انجام شود که در طول کارکرد در تمامی شرایط پروازی، فشار ورودی به پمپ همواره در حد ثابتی باقی بماند. در این مقاله پس از مقایسه اجمالی انواع سیستم های دمش به امکانسنجی و بررسی اصول و نحوه عملکرد سیستم دمش شیمیایی به عنوان سیستمی نو، سبک، ساده و ارزان اما در عین حال کارا و سازگار با تکنولوژیهای داخلی، خواهیم پرداخت. در این روش سیال عامل فشارنده مستقیما توسط احتراق خودبخودی پیشران و واکنشگر درون مخازن بوجود می آید. در انتها نیز رفتار دمش شیمیایی در یک نمونه آزمایشی در ابعاد کوچکتر مورد بررسی قرار گرفته است.

با گردآوری روش های گوناگونی که برای طراحی محفظه موتورهای سوخت مایع موشکی (موسم) در مراجع مختلف ارائه شده است و زدودن کاستی های آن ها، روندی نو بر مبنای «طراحی چندپارامتری به روش تکرار» و با دیدگاه سامانه گرایانه بیان شده است و با استفاده از آن دو محفظه احتراق متفاوت طراحی گردیده که یکی تا مرحله تست های سرد و دیگری تا مرحله تست گرم پیش رفته است. نتایج حاصل از تست های سرد و گرم قابل قبول بودند و نشان از درستی و مهندسی بودن روش پیشنهادی دارند.

در مقاله حاضر، به تحلیل عددی سه بعدی جریان واکنشی، چرخشی و دیفیوژنی متان و هوا در محفظه احتراق مدل یک توربین گاز مبتنی بر روش حجم محدود پرداخته شده است. از مدل تنش های رینولدز (RSM) برای پیش بینی جریانات آشفته و از مدل اضمحلال گردابه (EDM) برای بررسی واکنش جریان بهره گرفته شده است. برای پیش بینی انتقال حرات تشعشعی از مدل تشعشعی انتقال مجزا (DTRM) که برای محیطهای احتراقی با ضخامت نوری پایین مانند سوخت گاز مناسب می باشد، استفاده شده است و نتایج حاصله با حالتی که از تشعشع صرفنظر می شود مقایسه شده است. مقایسه نتایج حاضر با نتایج تجربی موجود نشانگر آن است که فرآیند تشعشع در محاسبات مربوط به احتراق متان تاثیر قابل توجه ای بر روی پروفیل های دما ندارد اما بر روی بر پیش بینی آلاینده NOX موثر است. همچنین، سهم مهمی از شار حرارتی ورودی به دیواره محفظه احتراق را انتقال حرارت تشعشعی تشکیل می دهد.

در این حل عددی به منظور شبیه سازی اشتعال ماتریس قطرات سوخت در هوای داغ است. سوخت مورد استفاده در این تحقیق هپتان نرمال می باشد. نتایج کارهای تجربی نشان می دهد که زمان اشتعال برای ماتریس قطرات سوخت که در هوای داغ ساکن قرار می گیرند، کمتر از زمان اشتعال برای قطره تنها است. هدف از این مطالعه روشن ساختن این رفتار اشتعال بوسیله حل عددی است. قطر قطرات هپتان را از 0.75 تا 1.25 میلیمتر در یک ماتریس با فاصله 4 تا 20 میلی متر در هوای داغ با دمای 1123 در زمان صفر در نظر گرفته شده است. روش جدا سازی معادلات توسط روش تفاضل محدود انجام شده است. نتایج نشان می دهد که وقتی فاصله قطرات کاهش می یابد زمان اشتعال از حالت قطره تنها کمتر شده و با کاهش بیشتر فاصله این زمان سریعا کم میشود. توزیع وابسته به زمان دما نشان میدهد که اولین مرحله اشتعال بین قطرات رخ می دهد. با کاهش بیشتر فاصله، ناحیه واکنش مثل یک لوله استوانه ای دور ماتریس را می گیرد. زمان اشتعال برای فواصل 16 تا 11.25 میلیمتر کمتر از همین زمان در قطره تنهاست. اما این زمان با کاهش فاصله بین قطرات افزایش می یابد. به نظر میرسد که یک محدوده اشتعال پذیری وجود دارد. این امر با نتایج تجربی نیز انطباق دارد.

افزایش عمر وکارایی قطعات مختلف در توربین های گازی مستلزم رعایت ملاحظات شیمیایی در ارتباط با سوخت، هوا و سایر جریان های ورودی می باشد. جهت بررسی مناسب بودن یک سوخت در توربین لازم است پارامترهای فیزیکی آن مانند ظرفیت حرارتی، نقطه شبنم، ضریب ژول -تامپسون و شاخص وب تعیین گردد. مشابهت سوخت مورد استفاده در توربین با مشخصات سوختی که در زمان طراحی به شرکت سازنده نیروگاه اعلام گردیده بسیار حایز اهمیت بوده و بر بسیاری از مشخصات توربین از جمله پایداری احتراق و عمر قطعات تاثیر می گذارد. در این مقاله ضمن بررسی تغییر خواص سوخت بر عملکرد توربین های گاز برخی از پارامتر های مورد برررسی در یکی از نیروگاه های کشور محاسبه گردیده است.

در موتورهای سوخت مایع به منظور کنترل دبی پیشران در راستای استفاده حداکثر از ظرفیت پیشران ذخیره شده در مخازن دو نوع سیستم کنترل فعال و غیر فعال بکار می رود. در این مقاله ونتوری کاویتاسیونی به عنوان یک روش کنترلی غیر فعال به صورت کامل معرفی شده است. با توجه به ماهیت جریان کاویتاسیونی موجود در داخل ونتوری مقداری افت ارتفاع به صورت کامل معرفی شده است. با توجه به ماهیت جریان کاویتاسیونی موجود در داخل ونتوری مقداری افت ارتفاع ناگزیر به نظر می رسد که این قضیه از دو جهت در سیستم های توربو پمپی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا با فرض اینکه هیچ تغییری در سیستم تغذیه صورت نگیرد با استفاده از نرم افزار احتراقی STANJAN تاثیر این افت روی ایمپالس خروجی محاسبه شده است. در مرحله بعد به منظور اینکه هیچ تغییری در ایمپالس ویژه خروجی صورت نگیرد تغییرات ایجاد شده در سیستم شناسایی شده است. بررسی ها نشان داده است که ونتوری کاویتاسیونی به عنوان سیستم کنترل غیر فعال برای موشکهای سوخت مایع مناسب بوده و به این طریق دسترسی به کنترل و ثابت نگه داشتن دبی ورودی به محفظه احتراق امکان پذیر بوده و در نتیجه تضمین کننده عملکرد مناسب و بهینه سیستم موتور می گردد.

ناپایداری احتراق فرکانس بالا حاصل همگیری فرآیند احتراق نوسانی با دینامیک گاز محفظه است. شبیه سازی فرآیند احتراق به دلیل تعدد پروسه ها و پیچیدگی های موجود در آنها بسیار مشکل است. تئوری زمان تاخیر منتسب به کروکو پاسخ احتراق به نوسانات فشاری را با استفاده از دو پارامتر کلیدی زمان تاخیر حساس و اندیس فشار بیان می کند. این پارامترها در گذشته از طریق آزمایشات تجربی بدست می آمدند. پژوهش حاضر با هدف محاسبه تئوری دو پارامتر مذکور انجام شده است. روش تئوری بکار رفته بر مبنای مدلسازی اثر فشار بر احتراق نوسانی قطره استوار است. با توجه به اینکه معمولا مرتبه زمانی فرآیند تبخیر نسبت به دیگر فرآیندها در پروسه احتراق بیشتر است، از تبخیر نوسانی به عنوان نماینده احتراق نوسانی قطره استفاده می شود. با استفاده از معادلات حاکم بر حرکت قطره در محفظه ای با نوسانات اکوستیکی، نرخ تبخیر نوسانی یک تک قطره بدست می آید. نرخ تبخیر آرایه ای از قطرات تولیدی یک انژکتور با استفاده از جمع نرخ تبخیر هر یک از قطرات آن آرایه با در نظر گرفتن زمان پاشش به محفظه محاسبه می گردد. با استفاده از روابط بدست آمده برای نرخ تبخیر نوسانی و نوسانات فشار، تابع پاسخ احتراق استخراج شده و از مقایسه آن با تابع پاسخ توصیف شده توسط تئوری زمان تاخیر، دو پارامتر کلیدی زمان تاخیر حساس و اندیس فشار محاسبه می گردد. نتایج بدست آمده، تطابق نسبی خوبی با نتایج موجود در مراجع دارد.

زمان تاخیر اشتعال گاز متان در موتورهای اشتعال تراکمی همگن با استفاده از یک شبکه عصبی مصنوعی آموزش یافته محاسبه شده است. کنترل زمان شروع احتراق در این نوع موتورها یک چالش عمده برای کاربردهای عملی آن ها محسوب می شود. در طی فرآیند تخمین زمان شروع احتراق، محاسبه زمان تاخیر اشتعال، گلوگاه اصلی مطالعات محسوب می شود. مدل پیشنهادی جهت شبیه سازی احتراق سوخت متان برای تهیه داده های آموزش و تست شبکه عصبی، یک مدل صفر بعدی و حجم ثابت مبتنی بر سینتیک شیمیایی می باشد. جهت توصیف واکنش های شیمیایی از مکانیزمGRI3.0  و الگوی احتراق گذرا استفاده شده است. شبکه پس انتشار با سه لایه مخفی میانی و یک گره خروجی زمان تاخیر اشتعال برای تخمین زمان تاخیر اشتعال آموزش یافته است. بدین ترتیب زمان محاسبات نسبت به کدهای رایج سینتیکی نظیر CHEMKIN در حدود 1000 برابر سریعتر است. این ویژگی برای بررسی استراتژی های کنترلی زمان تاخیر اشتعال مفید می باشد. خطای میانگین تست شبکه نسبت به نرم افزار Chemkin، 2.76 درصد است.

بدلایل زیست محیطی و ارزان بودن قیمت گاز طبیعی، کشور ما در مسیر گاز سوز کردن خودروها با گاز طبیعی فشرده (CNG) گامهای موثری برداشته است. عمده ترین جزء تشکیل دهنده CNG متان است 97% مساله ای که در مورد استفاده از CNG به عنوان سوخت وجود دارد، اثر گلخانه ای متان نسوخته آن است که این اثر در مقایسه با اثر گلخانه ایCO2  بیش از 35 برابر می باشد. در این راستا عمده تحقیقات به سمت احتراق کامل متان متمرکز شده است. این مهم با احتراق کاتالیستی متان محقق می گردد. در این مقاله احتراق کاتالیستی متان بر روی کاتالیست های اکسیدی Perovskite ازنوع LaMnO3 و LaCoO3 بررسی شدند. ابتدا کاتالیستهای مذکور با روش همرسوبی تهیه شده و تعیین مشخصه شدند. سپس تستهای عملکردی بر روی این کاتالیستها در احتراق متان انجام شدند.

به منظور شناسایی هر چه بهتر فرآیند احتراق ذرات ریز جامد، انجام آزمایشات تجربی و ارائه مدل های تحلیلی ضروری می باشد. علت اصلی خاموشی، تلفات گرما به دیواره های محفظه احتراق می باشد. با استفاده از فاصله خاموشی، می توان دیگر پارامترهای شعله را به دست آورد. هنگامی که تلفات حرارتی بیش از تولید حرارت بر واحد حجم شود، خاموشی رخ می دهد. در این مقاله معادله بقای انرژی بین صفحات خاموشی نوشته شده و پس از حل این معادلات، فاصله خاموشی بدست آمده و نتایج با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده اند.

یکی از روشهای نوین برای کاهش مصرف سوخت بهینه سازی عملکرد سیستم انتقال قدرت و یکی از راه های این بهبود می تواند به صورت نرم افزاری همانند بهینه کردن تعویض دنده عملی گردد. در این مقاله یک استراتژی برای کنترل فازی تعییین نسبت دنده گیربکس پیوسته (CVT) به جهت کاهش مصرف سوخت خودرو طراحی شده است. تابع هدف در اینجا، منحنی مصرف سوخت بهینه در صفحه دور - گشتاور موتور احتراق داخلی است و با کنترل نسبت دنده سعی شده است که با تغییر شرایط کار خودرو، موتور همواره نزدیک به این منحنی حرکت کند. برای تعیین میزان اثر بخشی این استراتژی کنترلی و مقایسه مصرف سوخت از سیکل های رانندگی استاندارد در محیط نرم افزار Advisor استفاده شده است و نتایج بدست آمده با اطلاعات موجود مقایسه و نتایج مطلوبی ملاحظه شده است.

احتراق سوختهای فسیلی منجر به تولید و انتشار گازهای آلاینده محیط زیست می گردد. این گازها مضرات فراوانی برای انسان و محیط زیست دارند. یکی از محصولات احتراق در موتورهای احتراقی، اکسیدهای نیتروژن می باشند که به NOx معروف هستند. در این مقاله، روشی نوین برای حذف NOx حاصله از خودروها ارائه شده است. بر اساس این روش، تجزیه NOx با بکاربردن کاتالیست فلزات واسطه در دیواره محفظه احتراق انجام می گیرد و به دلیل هزینه بالای کاتالیست، مقدار کمی از کاتالیست با نانوسایز کردن استفاده می شود. نتایج، کاهش گازهای آلاینده در شروع به کار موتور را نشان می دهد. همچنین تکنیک جدیدی برای بکاربردن نانوکاتالیست در دیواره محفظه احتراق ارائه شده است.

در این مقاله، احتراق در آبگرمکنهای گازی خانگی مخزن دار و تاثیر هندسه تنوره بر نرخ انتقال حرارت و راندمان حرارتی آن، به کمک شبیه سازی عددی مطالعه شده است. با توجه به راندمان بسیار پایین این نوع آبگرمکنها، راهکارهای مختلفی بصورت ایجاد موانع در مسیر جریان و استفاده از کلاهک تعدیل جهت بهبود تبادل حرارت بین محصولات احتراق و مخزن مایع ارائه و شبیه سازی گردیده است. نتایج بررسیها نشان می دهد وجود موانع به شکلهای Ù و Ú در مسیر محصولات احتراق با توجه به تشکیل جت سیال و گردابه در پشت موانع، سبب افزایش ضریب انتقال حرارت و زمان ماند محصولات احتراق داخل تنوره می گردد. همچنین کلاهک تعدیل به دلیل کاهش میزان مکش هوا از کف آبگرمکن، ضمن افزایش زمان ماند محصولات احتراق در داخل تنوره، مانع کاهش دمای آنها به دلیل اختلاط با هوای سرد بیرون می شود.

امروزه بیودیزل به عنوان جایگزین سوخت دیزل شناخته شده است. این سوخت به طور عمده از انواع روغن های گیاهی تولید می شود. از آنجاییکه قیمت بیودیزل تولید شده از روغن های گیاهی خوراکی بسیار بالا است لذا روغن های پسماند و غیرخوراکی به عنوان پتانسیلی با هزینه پایین برای تولید بیودیزل ترجیح داده می شوند. از این رو در این تحقیق ابتدا بیودیزل از روغن پسماند حاصل از رستوران و با استفاده از روش ترانس استریفیکاسیون تولید گردید. سپس خصوصیات مهم سوخت تولید شده با استاندارد ASTM D-6751 مطابقت داده شد. پس از اطمینان از استاندارد بودن سوخت بیودیزل تولید شده، تغییر عملکرد موتور شش سیلندر پرکینز در حالت تمام بار با استفاده از ترکیبات سوخت بیودیزل و دیزل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که با اضافه کردن بیودیزل به سوخت دیزل، به دلیل احتراق کامل میزان توان و گشتاور موتور افزایش می یابد. با توجه به ارزش حرارتی پایین بیودیزل، مقدار مصرف سوخت ویژه نیز اندکی افزایش پیدا می کند. مشاهدات کیفی نشان داد که میزان بو و دود خروجی کاهش می یابد و تغییر بو در نسبت های بالاتر بیودیزل کاملا آشکار است. در مجموع نتیجه گیری شد که با افزایش 25 درصد بیودیزل حاصل از روغن پسماند به سوخت دیزل، عملکرد موتور بدون هیچگونه تغییر و اصلاحی در اجزاء آن بهبود می یابد.

در این تحقیق، احیاء کاتالیستی انتخابی (SCR) اکسید نیتریک توسط آمونیاک روی یک نوع کاتالیست V2O5/TiO2 در راکتور کاتالیستی با بستر سیالی مورد مطالعه قرار گرفت و یک مدل ریاضی بر اساس تئوری دو فازی بسترهای سیالی، برای این نوع راکتور ارایه گردید. برای حل مدل ارایه شده یک برنامه کامپیوتری نوشته شد که با استفاد از آن، تاثیر پارامترهای عملیاتی (دما و سرعت ظاهری گاز) و غلظت خوراک NO) و NH3) بر میزان تبدیل NO در خروجی از راکتور مشخص گردید. نتایج این شبیه سازی نشان داد که بیشترین میزان تبدیل NO در خروجی راکتور در دمای 510oC رخ می دهد. در دماهای کمتر از510oC ، سرعت واکنش شیمیایی روی سطح کاتالیست تاثیر عمده بر میزان تبدیل NO توسط آمونیاک دارد در حالی که بالاتر از این دما جذب سطحی NH3 بر سطح کاتالیست و نفوذ گاز به درون حفرات ذرات کاتالیست تاثیر بیشتری بر میزان تبدیل NO دارد و سبب کاهش میزان تبدیل NO می گردد. در ضمن با بررسی تاثیر غلظت NO ورودی بر میزان تبدیل آن، مشخص گردید که با افزایش غلظت NO ورودی، مکانیزم واکنش اندکی از مدل Eley-Rideal که معمولا بوسیله آن مکانیزم احیا کاتالیستی NO با آمونیاک توضیح داده می شود انحراف دارد.

مشخصه موتورهای احتراق داخلی آینده سطح آلایندگی بسیار کم یا تقریبا صفر به همراه کمترین میزان مصرف سوخت تحت تمام شرایط کارکرد موتور می باشد. این امر با یکنواخت کردن فرآیند احتراق امکان پذیر خواهد بود. یک موتور احتراق داخلی باید در محدوده وسیعی از بارها و سرعت ها کار کند. از نقطه نظر کاهش آلایندگی ها و نیز مصرف سوخت در بارهای جزئی استفاده از مخلوطهای فقیر مورد توجه قرار دارد. روش های مختلفی برای کاهش آلایندگی موتور وجود دارد نظیر کنترل متغیر سوپاپ، EGR و غیره. ولی حتی ترکیبی از این روش ها نیز نمی تواند مشکل آلایندگی موتور را تحت تمام شرایط کارکرد آن حل کند. بنابراین لازم است که یک تغییر اساسی در فرآیند احتراق در موتورهای متداول امروزی داده شود. در این مقاله کاربرد مواد متخلخل در موتورهای اشتعال تراکمی مورد بررسی قرار گرفته و از یک مدل ترمودینامیکی یک ناحیه ای برای شبیه سازی موتور و در نهایت به دست آوردن پروفیل های دما، نرخ آزادسازی حرارت و تولید آلاینده ها استفاده شده است.

در این مطالعه برگشت شعله در لوله های باریک و حامل جریان اشتعال پذیر بصورت عددی مورد بررسی قرار می گیرد. مدل ریاضی شامل معادلات بقای جرم، بقای ممنتوم، بقای انرژی و معادله بقای گونه ها می باشد. احتراق نیز بصورت واکنش یک مرحله ای برای متان مدل می شود. در این مقاله ابتدا برای نسبت هم ارزی استوکیومتریک، تحلیل بصورت گذرا انجام شده تا جایی که شعله در آستانه ورود به لوله پیش اختلاط قرار گیرد. دبی بحرانی که به ازای آن شعله برمی گردد، برای شعاعهای مختلف تیوب بدست می آید. همچنین گرادیان سرعت بحرانی که بعنوان حد برگشت شعله تعریف می شود، در این مرحله بدست می آید. سپس مشابه مرحله اول و برای شعاعهای مشخص تیوب، با تغییر نسبت هم ارزی، محدوده ای از نسبت هم ارزی جریان ورودی که به ازای آن شعله بر می گردد در این مرحله محاسبه می شود. با مشاهده نتایج عددی و نتایج تجربی صحت کار عددی انجام شده بوضوح دیده می شود.

در این مطالعه ابتدا به بررسی اثر کسر جرمی اکسیژن موجود در هوای ورودی به محفظه احتراق بر میزان تولید آنتروپی ناشی از اصطکاک و انتقال حرارت، نرخ انجام واکنش، توزیع کسر جرمی گونه ها و توزیع دما داخل محفظه پرداخته شده است. سپس با بررسی اثر پخش گونه ها و نرخ انجام واکنش شیمیایی معادلات تولید آنتروپی بوسیله این دو عامل در جریان آشفته مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین تولید آنتروپی ناشی از اصطکاک، انتقال حرارت، پخش گونه ها محاسبه و برای مقادیر هوای اضافه مختلف با هم مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد تولید آنتروپی ناشی از اصطکاک و پخش گونه ها در مقابل سهم ناشی از انتقال حرارت و نرخ انجام واکنش شیمیایی قابل صرفنظر می باشد. همچنین نرخ انجام واکنش شیمیایی بیشترین سهم در تولید آنتروپی در جریان آشفته را دارد. نتایج فوق با نتایج حاصل از تحلیل اگزرژی شعله های پخشی در جریان آرام و آشفته شده و توافق خوبی نشان می دهند.

محفظه داخلی بویلر آب گرمی که احتراق درآن به وسیله مشعلی گازی که از هوا به عنوان اکسیدکننده و از پروپان به عنوان سوخت استفاده می کند، به دو صورت آزمایشگاهی و مدلسازی عددی مورد بررسی قرار گرفته است. با فرض قابل قبولی، واکنش دهنده ها در هنگام ورود به محفظه احتراق، پیش اختلاط در نظر گرفته شده اند. شبکه بندی و حل عددی مساله به کمک نرم افزارهای Fluent&Gambit صورت گرفته است. پس از مروری بر معادلات حاکم، نحوه مدلسازی واکنشها و تشعشع، به تحلیل و بررسی میدانهای دما،گونه های شیمیایی و نرخهای واکنش حاصل از حل عددی پرداخته می شود. در ادامه، نتایج حاصل از حل عددی با نتایج تجربی در توان سوخت 140.73 کیلو وات مقایسه می شود که این مقایسه توافق قابل قبولی را بین آنها نشان می دهد.

با توجه به اهمیت بهینه سازی در مصرف سوخت در این مقاله سعی شده روشهایی برای احتراق بهتر همراه با تولید آلاینده های کمتر و بازدهی بهتر بخاری های گازسوز دودکش دار ارائه گردد. در یک بخاری گازسوز دودکش دار میزان هوایی که وارد بخاری می شود و نیز اینکه چه مقدار از این هوا به صورت هوای اولیه و چه مقدار به صورت هوای ثانویه وارد می شود بر بازدهی بخاری و میزان آلاینده ها بسیار موثر است. در این مقاله ابتدا سعی شده که میزان هوای اضافه مناسب برای عملکرد بهینه یک بخاری به دست آید و پس از آن درصد هوای اولیه و ثانویه این میزان هوا برای کمترین آلودگی و بیشترین بازدهی محاسبه شود. در این مقاله اثر تغییر هوای اضافه از %50 تا %400 و هوای اولیه از %25 تا %65 مورد بررسی قرار گرفته است. داده ها بیانگر این است که هوای اضافه در محدوده 570 تا %120 و هوای اولیه %45 تا 555 بهترین نتایج را بدست می دهد.

در این پژوهش به مطالعه شعله نفوذی در محدوده جریان آرام و در دو مرحله پرداخته شده است. در مرحله اول اثر افزایش دبی سوخت در شرایطی که دبی اکسیدکننده ثابت است؛ مورد مطالعه قرار گرفته است. سوخت مورد استفاده گاز طبیعی و پروپان می باشد. اکسیدکننده هم یکبار هوا و در بار دیگر اکسیژن خالص می باشد. در مرحله دوم اثر رقیق سازی اکسیدکننده اکسیژن با گازهای نیتروژن و دی اکسیدکربن و برای دو سوخت پروپان و گاز شهری، مورد بررسی قرار گرفته است. در این قسمت پایداری شعله و نیز تغییر شکل شعله در برابر فرآیند رقیق سازی محور مطالعه قرار گرفته است. شعله پروپان نسبت به گاز طبیعی در برابر فرآیند رقیق سازی پایدارتر می باشد و نیز رقیق سازی با گاز نیتروژن پایدارتر از رقیق سازی با دی اکسیدکربن است.

فرآیند گازی سازی فرآیندی است که بر طبق آن کک به محصولات گازی تبدیل می شود. غیرفعال شدن کاتالیست در اثر کک بستن یکی از عواملی است که فعالیت کاتالیست را تحت تاثیر قرار می دهد. گازی سازی در فرآیندهای کاتالیستی روش موثری برای تبدیل کک به دیاکسیدکربن یا منوکسیدکربن است. برای تسریع گازی سازی از مواد مختلفی استفاده می شود که یکی از مهمترین این مواد کربنات پتاسیم است. جهت بررسی اثر کربنات پتاسیم درصدهای مختلفی از کربنات پتاسیم به کک و هماتیت اضافه شده است. نمونه های مورد نظر تحت اتمسفر اکسیژن در داخل دستگاه آنالیز حرارتی TG -DTA قرار گرفته و تحت شدت حرارت دهی خطی 5o C/min دمای آن از 35oC به 600oC افزایش یافته است. از یک مدل سینتیکی برای بیان تغییرات وزنی استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان داده است که با افزودن کربنات پتاسیم به میزان 20 درصد وزنی سرعت گازی سازی افزایش یافته و مقدار انرژی اکتیواسیون کاهش می یابد.

در این تحقیق یک مشعل محیط متخلخل با مبدل حرارتی و تجهیزات آزمایشگاهی مرتبط طراحی و ساخته شد. تغییرات دما در محفظه احتراق محیط متخلخل ثبت شده، افت فشار در مشعل، راندمان حرارتی مشعل و غلظت گازهای آلاینده (NOx) اندازه گیری گردیده است. نتایج نشان می دهد که دمای حداکثر در ابتدای ناحیه احتراق و انتهای منطقه پیش گرمایش قرار دارد، ولی با افزایش توان و نسبت هوای اضافی جبهه شعله به سمت جلو حرکت می کند. با افزایش نسبت هوای اضافی در یک توان ثابت دمای حداکثر شعله نیز کاهش می یابد، زیرا به علت افزایش دبی هوا با یک مقدار سوخت ثابت مقدار پیش گرمایش جریان کم می شود شعله به سمت جلو می رود و دمای بیشینه شعله کم می شود. در یک توان ثابت با افزایش نسبت هوای اضافی دبی کل جریان افزایش می یابد و به دنبال آن افت فشار افزایش پیدا می کند. نتایج بازده حرارتی نشان می دهد که بیشترین بازده در محدده نسبت هوای اضافی 1.2 اتفاق می افتد. این بدان دلیل است که در این نسبت بیشترین دمای محصولات احتراقی اتفاق می افتد. میزان هوای اضافی تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی میزان NOx دارد، میزان NOx با افزایش هوای اضافی کاهش می یابد.

در این مقاله شبیه سازی ترمودینامیکی فرایند احتراق در موتورهای اشتعال جرقه ای مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. شبیه سازی بر اساس دینامیک حاکم بر موتور، روابط ترمودینامیکی و به کمک زبان برنامه نویسی MATLAB انجام شده است. در برنامه ارائه شده فرایند احتراق ایزنتروپیک و فرایند احتراق با در نظر گرفتن انتقال حرارت از طریق روابط تجربی آناند، وشنی و رائو با استفاده از خصوصیات موتور NISSAN Z24 شبیه سازی شده و نمودارهای فشار - زاویه میل لنگ (p-q)، دما - زاویه میل لنگ (T-q) و فشار – حجم (p-V) از آن استخراج شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج به دست آمده از تست واقعی موتور مربوطه مقایسه شده است و در نهایت مناسبترین مدل انتقال حرارت برای شبیه سازی احتراق با کمترین خطا شناسایی گردید.

هدف اصلی این تحقیق بررسی و مدل سازی کامپیوتری پارامترهای عملکرد موتورهای اشتعال جرقه ای توسط نرم افزار شبیه سازی ODES (Otto Diesel Engine Simulation) می باشد. اساس کار این مدل بر مبنای مدل تک منطقه ای و روش های پر و خالی کردن حجم های کنترلی است. در این مدل برای محاسبه انتقال گرما از مجموعه بلوک موتور از مدل سه دیواره ای پیستون، سرسیلندر و دیواره سیلندر بهره گرفته شده است. میزان گرمای آزاد شده در اثر احتراق بر مبنای تئوری پخش شعله آشفته درون محفظه احتراق می باشد. مدل موجود برای موتور خودروی سمند دو سوخته(Bi-Fuel) اجرا شده و منحنی های مربوط به فشار و دمای محفظه احتراق بر حسب زاویه میل لنگ و منحنی های عملکرد به ازای دورهای مختلف موتور برای قدرت، گشتاور خروجی، فشار موثر میانگین، مصرف سوخت ویژه و همچنین مقدار انتقال گرما به سیستم های مختلف موتور از قبیل سیستم خنک کاری و سیستم روغن کاری توسط این نرم افزار محاسبه می شوند. مقایسه بین نتایج بدست آمده از اجرای برنامه با داده های تجربی موجود توافق خوبی را نشان می دهد. لذا این مدل با ارائه نتایج قابل قبول و سرعت پاسخ دهی بالا می تواند به عنوان ابزار مناسبی جهت مدل سازی موتورهای اشتعال جرقه ای استفاده شود.

در این مقاله، شبیه سازی عددی احتراق مخلوط هیدروژن - هوا در محفظه های میکرونی در دو اندازه مختلف صورت گرفته است. مدل احتراق مخلوط شامل 19 واکنش ساده برگشت پذیر و 9 گونه شیمیایی می باشد. احتراق در محفظه های میکرونی تحت شرایط جداره بی در و صورت گرفته که این شرایط تاثیرات شدیدی بر احتراق دارند، بویژه زمانی که اندازه محفظه کوچکتر شده و نسبت مساحت سطح به حجم بیشتر می شود. مقادیر محاسبه شده شامل دمای محصولات احتراق، توزیع سرعت تولید آب، توزیع سرعت تبدیل هیدروژن و غلظت جرمی هیدروژن می باشد که همگی بطور موضعی در امتداد طولی محفظه بدست آمده اند. دو عامل اتلاف گرما از طریق جداره محفظه و اندازه کوچکتر محفظه، ممکن است به اطفاء اشتعال منجر شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که احتراق پایدار در محفظه از طریق افزایش نسبت زمان اقامت واکنش کننده در محفظه به زمان واکنش شیمیایی و همچنین حفظ شرایط جداره بی دررو تضمین می گردد و بایستی اندازه محفظه احتراق در مقایسه با ضخامت شعله بی درو به اندازه کافی بزرگ باشد. زمان اقامت ناکافی در محفظه احتراق میکرونی ممکن است به احتراق ناقص بیانجامد و بازده احتراق را پایین ببرد. همچنین ممکن است باعث تولید گرمای ناکافی برای حفظ احتراق فراروند شود و در ادامه باعث اطفاء گردد. روش مدل سازی عددی ارائه شده در این مقاله در طراحی و بهینه سازی ابزار تولید برق کوچک حرارتی مفید است. نتایج حاصل از این مطالعه با نتایج ارائه شده توسط محققان دیگر مقایسه شده اند و تطابق خوبی مابین آنها مشاهده می شود.

در این مقاله، مراحل مختلف طراحی و ساخت یک مشعل متخلخل تابشی تخت جهت انجام آزمایشاتی بر روی محیط های متخلخل شرح داده شده است و کوشش شده تا ضمن بیان اصول اولیه حاکم بر احتراق درون محیط های متخلخل، این اصول به صورت تجربی نیز مورد آزمایش قرار گیرند. هدف از تعریف پروژه، طراحی و ساخت یک نمونه آزمایشگاهی از مشعل متخلخل تخت به مظور بهره گیری هر چه بیشتر از میزان تشعشع خروجی بوده است و طراحی با تکیه بر ایده ها و دانش مجریان پروژه، صورت پذیرفته است.

هدف اصلی این تحقیق بهینه سازی عملکرد کوره های احتراقی به منظور کاهش میزان آلاینده های تولید شده در اثر انجام عملیات احتراق است. پارامترهایی که بهینه سازی بر اساس آنها انجام می شود عبارتند از: درصد هوای اضافی، دمای هوای خروجی از پیش گرمکن و نوع سوخت. در واقع با در نظر گرفتن اثرات این سه عامل، بهینه سازی به گونه ای انجام می شود که میزان انتشار آلاینده ها به حداقل مقدار خود نزدیک و بهترین سوخت با توجه به پارامترهای فوق انتخاب شود. آلاینده های مورد نظر Cox، NOx و SOx می باشد و عملیات بهینه سازی بر روی سه نوع سوخت «گاز طبیعی، نفت کوره و گازوئیل» انجام شده است. برای انجام عملیات بهینه سازی لازم است تابع هدف که رابطه ای غیر خطی با دمای هوای خروجی از پیش گرمکن و درصد هوای اضافی دارد، به دست آید. روابطی که بیانگر تاثیرات افزایش یا کاهش دمای هوا و درصد هوای اضافی بر میزان تولید سه ترکیب فوق هستند تابع هدف را تشکیل می دهند که این روابط با به کارگیری روشهای برازش اطلاعات تهیه شده اند. به این ترتیب تابع هدف بر اساس نیاز می تواند به هر یک از صورتهای زیر نوشته شود:1- کاهش COx، 2- کاهش NOx، 3- کاهش SOx، 4- کاهش COx+NOx، 5- کاهش COx+NOx+SOxروابط به دست آمده توابعی غیر خطی از دما و درصد هوای اضافی هستند و مدل مساله بهینه سازی با استفاده از روش تابع پنالتی که یکی از روش های متداول بهینه سازی توابع غیر خطی است حل شده و شرایط بهینه برای به حداقل رساندن ترکیبات آلاینده به دست آمده است. کلیه مراحل فوق توسط یک برنامه کامپیوتری انجام می شود. این نرم افزار با زبان برنامه نویسی MATLAB نوشته شده و قابلیت های این برنامه عبارتند از:- محاسبه ترکیبات حاصل از احتراق- محاسبه دمای آدیاباتیک شعله- رسم منحنی هایی که بیانگر تاثیر افزایش یا کاهش دمای هوای پیش گرم شده و درصد هوای اضافی بر دمای آدیاباتیک شعله و میزان تولید Cox، NOx و SOx هستند.- محاسبه مقادیر بهینه دمای هوای پیش گرم شده و درصد هوای اضافی برای به حداقل رساندن ترکیب آلاینده های مورد نظر.هر یک از این محاسبات برای سه نوع سوخت انجام می شود و در پایان با توجه به نتایج مربوط به هر یک از سوخت ها می توان مناسب ترین نوع سوخت را به منظور تولید کمترین میزان آلاینده انتخاب کرد.

در این مقاله، الگوی شل و الگوی هو و کک به جهت قابلیت استفاده در سیستم کنترل موتور برای پیش بینی شروع احتراق پیشنهاد و مقایسه شدند. نتایج نشان می دهد که زمان شروع مرحله اول احتراق توسط الگوی شل بهتر از الگوی هو و کک پیش بینی می شود. این می تواند بخاطر حساسیت کم الگوی شل به خطای درجه حرارت و فشار بدست آمده در شروع مرحله تراکم چرخه موتور باشد. اما الگوی هو و کک پیش بینی بهتری در زمان شروع مرحله دوم احتراق به علت دارا بودن تعداد بیشتر گونه و واکنش دارد. نظر به اینکه رابطه بین مرحله اول و دوم احتراق با نسبت هم ارزی نسبتا خطی است، توسط پیش بینی مرحله اول احتراق در رابطه شل می توان مرحله دوم احتراق را با دقتی بالاتر از الگوی هو و کک پیش بینی نمود.

در این مقاله محفظه احتراق یک موتور رمجت توسط جریان سرد (جریان بدون احتراق) مورد بررسی قرار گرفته است. این محفظه احتراق دارای 2 ورودی هوای مستطیل شکل می باشد که بصورت جانبی به محفظه متصل بوده و قسمت انتهای محفظه بصورت کروی شکل می باشد. بازچرخش جریان 6 در قسمت کروی سبب بهبود چشمگیر در افزایش راندمان احتراقی می گردد. زاویه ورود جریان به محفظه احتراق نقش موثری در قدرت گردابه های تولید شده در ناحیه کروی و میزان گسترش نواحی گردابی دارد. ورودی های هوا بصورت عمود بر بدنه قرار دارند و محور پاشش آنها نسبت به یکدیگر برای زوایای 30، 75، 60، 45، 90، 105 و 120 درجه شبیه سازی شده و نتایج مورد بحث و بررسی واقع شده اند. حل معادلات حاکم بر جریان و شرایط مرزی مناسب برای آنها توسط نرم افزار شبیه ساز فلوئنت انجام گرفته است. در پایان استقلال نتایج حاصله از نوع و تعداد شبکه حل و نیز پایستگی سایر اجزاء مورد ارزیابی گرفته است.

«مدیریت احتراق» فرآیندیست جامع در راستای بهینه سازی و بهبود احتراق که با نگرشی نتیجه گرا به بررسی وضعیت احتراق و حفظ آن در حداکثر بازدهی و حداقل آلودگی می پردازد. نیروگاههای حرارتی به عنوان مر اکز تبدیل انرژی، نقش عمده ای را در عرصه انرژی ایفا می کنند و فرآیند احتراق اساس و پایه این چرخه می باشد. در نیروگاه حرارتی شازند؛ با توجه به کیفیت پایین ساخت و نصب تجهیزات که دارای مشکلات زیادی از جمله در احتراق می باش ند؛ فعالیت های انجام شده در راستای رفع مشکلات احتراق منجر به تدوین و استقرار فرآیند مدیریت احتراق گردید. این فرآیند توسط کمیته احتراق و با همکاری قسمت های مختلف تعمیرات و بهره برداری انجام پذیرفت. مدیریت احتراق در چهارچوب ساختار نیروگاه، با بررسی کمیت های خروجی و تحلیل آنها، نقاط بحرانی را استخراج کرده و با استفاده از اطلاعات تئوری و سوابق تجربی شاخصهای کلیدی را شناسایی و تحت کنترل قرار می دهد. نقاط بحرانی شامل مقادیر غیر مجاز آلاینده ها در دود خروجی و تغییرات ظاهری در شعله و انرژی خروجی می باشد و شاخصهای کلیدی نیز متغیرهای مستقلِ قابل کنترل بوده که از طریق ابزارهای کنترلی به سیستم احتراق اعمال می گردد. هدف مدیریت احتراق، حذف نقاط بحران از طریق شاخصهای قابل کنترل می باشد که در نیروگاه شازند در موارد بسیاری انجام و نتایج قابل قبولی حاصل شده است.

گاز طبیعی به عنوان سوخت وسایل نقلیه، غالبا به سه صورت ذخیره می گردد: گاز طبیعی متراکم (سی ان جی)، گاز طبیعی میعانی (ال ان جی) و گاز طبیعی جذبی (ای ان جی). ذخیره سازی به صورت سی ان جی رایج ترین این اشکال است. چگالی متان ذخیره شده (بخش اساسی گاز طبیعی) در مخازن، به بزرگی چگالی دیگر انواع سوخت نیست. به طور مثال محتوی انرژی سی ان جی تقریبا یک - سوم محتوی انرژی بنزین است. در نتیجه مخزن ذخیره سی ان جی به طور تقریبی، برای طی مسافت برابر با خودروهای بنزینی، سه برابر مخزن ذخیره بنزین است. ذخیره سازی در مخازن فشار بالا، وجود قیود هندسی در طراحی شکل ظاهری و وزن نسبتا سنگین مخازن، از جمله عیوب ذخیره سازی گاز طبیعی به صورت سی ان جی هستند. ای ان جی فن آوری جدیدی جهت ذخیره سازی گاز طبیعی برای سوخت وسائط نقلیه است. فشار کم انبارش و ایمنی بالاتر از جمله مهم ترین ویژگی های مخازن ای ان جی می باشند.

در موشکهای سوخت مایع تامین فشار لازم برای محفظه احتراق مساله اساسی در طراحی سیستم سوخت رسانی می باشد. فشار ورودی بهینه و ثابت در سیستم سوخت رسانی به شیوه های معمول تغذیه فشاری و توربوپمپ امکان پذیر است. اما در این پژوهش در کنار معرفی سیستم های فوق، سیستم پمپ بدون پیستون به عنوان راهکار جدید در سوخت رسانی معرفی و مورد مقایسه با سیستم های معمول قرار گرفته است. این پمپ مشکلات موجود در تغذیه فشاری و توربوپمپی را حل کرده است. این سیستم وزن زیاد سیستم های تغذیه فشاری و همچنین هزینه و پیچیدگی بالای سیستم های توربوپمپی را ندارد. این سیستم جهت جایگزینی در سیستم های توربوپمپی پیشنهاد مناسبی می باشد و تراست به وزن قابل ملاحظه ای را ایجاد می کند و نیازی به گازژنراتور، توربین و استحکام بالای مخازن ندارد. در نهایت نتایج در غالب جدول مقایسه ای برای سه نوع سیستم سوخت رسانی آورده شده است که می تواند راهنمای مناسبی در انتخاب نوع سیستم سوخت رسانی باشد.

در این مقاله شبیه سازی سه بعدی جریان های چرخشی در دو هندسه متفاوت مشعل چرخشی صورت گرفته است. فرآیند تشکیل و پیشروی هسته گردابی که در این مشعل ها رخ می دهد به کمک شبیه سازی عددی به خوبی نشان داده شده است. در جریان حاصل احتراق چرخشی سوخت و هوا در این مشعل ها فرآیندهای پیچیده احتراق و اغتشاش رخ می دهد. از این رو بالابردن و بهینه کردن طراحی این وسائل نیاز به شناخت کامل فرآیندهای آیرودینامیکی و حرارتی جریان احتراقی داخل کوره ها دارد. جهت تحلیل جزئیات میدان جریان معادلات بقاء جرم، مومنتوم، انرژی و گونه های شیمیایی با استفاده از مدل های پیشرفته ریاضی توربولانس و احتراق حل شده اند.

در این تحقیق یک نرم افزار جدید برای محاسبه دمای شعله آدیاباتیک سوختهای گازی ارایه شدهاست. این نرم افزار به سهولت قابل استفاده بوده و ترکیب سوخت گازی، دمای اولیه سوخت، درصد هوای اضافی، دمای اولیه هوای ورودی، نسبت نیتروژن به اکسیژن در هوای مصرفی و فشار عملیاتی به عنوان متغیرهای ورودی دریافت می گردند. تاثیر پارامترهای مختلف بر دمای شعله آدیاباتیک با رسم نمودارهایی به سهولت قابل بررسی است. در ادامه از شبکه های عصبی جهت پیشگویی دمای آدیاباتیک شعله استفاده شده است. شبکه با استفاده از اطلاعات بهدست آمده از برنامه مذکور آموزش داده شده است. در نهایت نشان داده شده است که مدل شبکه عصبی میتواند دمای آدیاباتیک شعله را با دقت خوبی برای گستره زیادی از شرایط عملیاتی پیشگویی نماید.

در پژوهش حاضر به مطالعه شعله نفوذی در محدوده جریان آرام و در شرایط پیش گرم اکسیدکننده اکسیژن تا 480K و رقیق سازی همزمان آن با گازهای نیتروژن یا دی اکسیدکربن پرداخته شده و نتایج با حالت بدون پیش گرم مقایسه شده است. سوخت مورد استفاده گاز طبیعی در شهر تهران و پروپان خالص می باشد. پیش گرم سبب پایداری بیشتر شعله در برابر فرآیند رقیق سازی اکسیژن می شود و شعله های رقیق شده با نیتروژن پایدارتر از شعله های رقیق شده با دی اکسیدکربن می باشند. به علت بالا رفتن دمای احتراق در پیش گرم، این شعله ها نسبت به حالت بدون پیش گرم درخشندگی بیشتری دارند.

این پژوهش در راستای جایگزینی روش سنتز احتراقی خود گستر (SHS) با روشهای متداول تهیه Ti3SiC2 به عنوان یک ماده نوین مهندسی در جهت صرفه جویی انرژی، زمان و تجهیزات مورد نیاز، انجام شد. مخلوط مواد اولیه با دو ترکیب 3Ti+Si+2C و 3Ti+SiC+C تهیه و سپس نمونه های فشرده شده خام از این مخلوط، توسط پرس آماده شد. در نهایت نمونه ها در راکتور احتراق در دماها و سرعت های گرمایش مختلف سنتز شدند. شرایط بهینه سنتز، شامل دمای 1000oC و زمان کمتر از 5 دقیقه سنتز بدست آمد. این ارقام در مقایسه با دماها و زمانهای مصرف شده در روشهای متداول سنتز این ترکیب، به مراتب پایین تر و کوتاه تر است. بررسی های فازی و ریزساختاری و آنالیز نقطه ای شیمیایی بر روی محصول به ترتیب توسط فناوریهای XRD، SEM، TEM، EDAX انجام شد. نتایج حاصل از این بررسی ها نشان داد که فاز مورد نظر؛ Ti3SiC2 با موفقیت در دو ترکیب توسط روش سنتز احتراقی خود گستر بدست آمده است. البته در نمونه های حاوی SiC، فازهای ناخواسته کمتری ردیابی شد.

نتایج مطالعات تجربی احتراق ابر ذرات آلومینیم در مخلوط N2/O2 ارایه می گردد. در این تحقیق، بررسی پارامتر دینامیکی فاصله خاموشی شعله ابر ذرات ریز جامد، مورد توجه قرار گرفته است و تاثیر افزایش میزان O2 در مخلوط N2/O2 بر پارامتر فاصله خاموشی بررسی شده است. روش آزمایشگاهی استفاده شده در این تحقیق، بر مبنای پاشش ذرات آلومینیم و معلق ساختن این ذرات در محیط دارای جاذبه و سپس مشتعل کردن ذرات می باشد. در آزمایشات، ذرات آلومینیم با قطر 5.4 و 18 میکرون مورد استفاده قرار گرفته اند و حداقل فاصله خاموشی و حد رقیق اشتعال پذیری ابر ذرات اندازه گیری شده است. بر اساس این آزمایشات حداقل فاصله خاموشی در احتراق ذرات آلومینیم 18 میکرون در مخلوط گازی 21 درصد اکسیژن و 79 درصد نیتروژن 3 میلیمتر و حد رقیق اشتعال پذیری95gr/m3 به دست آمده در حالی که با افزایش میزان اکسیژن مخلوط گازی به 25 درصد، حداقل فاصله خاموشی و حد رقیق اشتعال پذیری کاهش یافته است.

به علت پیچیدگی طبیعت فرایند شکست حرارتی شبیه سازی دقیق برای رسیدن به طراحی محفظه احتراق و راکتورمورد نیاز است. شبیه سازی عددی کوره و راکتور کوپل شده به آن می تواند به عنوان ابزای مهم در جهت طراحی و بهینه سازی کوره شکست حرارتی به کار رود. برای کوره هایی که احتراق در آنها درخود کوره انجام می شود، مسالهCFD علاوره بر معادله پیوستگی ممنتم و انرژی شامل احتراق تشعشع و مدلسازی توربولانسی می باشد. در مقاله حاضر ازشبکه بی سازمان برای حل استفاده شده، معادلات متوسط گیری شده رینولدز استفاده شده و از مدل توربولانسی k-e و مدل تشعشعی DO استفاده شده است. و با در نظر گرفتن شبیه سازی سه بعدی از جریان غلظت و دما برای بخش تشعشعی یک کوره شکست حرارتی بیان شده است. و نتایج به صورت پروفیل دما درون کوره و همچنین پروفیل دما روی راکتورهای درون کوره بدست آمده است. نتایج به دست آمده با نتایج مدلهای مشابه مطابقت دارد. همچنین نقاط داغ در روی لوله ها شناسایی شده و امکان بهینه سازی کوره با قرار دادن برنر بررسی شده است.

در پژوهش حاضر، ناحیه پایداری احتراق فرکانس بالای موتور دو بعدی آزمایشگاهی سوخت مایع با استفاده از ترسیم مرز پایداری آن تعیین شده است. مرز پایداری با استفاده از حل معادلات آکوستیکی حاکم بر محفظه با فرض گاز کامل غیرلزج و غیرچرخشی و استفاده از تئوری احتراق کروکو بدست می آید. از ترکیب معادله پیوستگی، ممنتوم و انرژی معادله پتانسیل سرعت نوسانی حاکم بر محفظه قبل و بعد از شعله که بصورت متمرکز در نظر گرفته شده است، استخراج شده و شرط مرزی صفحه انژکتور در ناحیه اول و شرط مرزی نازل در ناحیه دوم به معادلات اعمال می شود. در نهایت نواحی اول و دوم در مرز مشترک جایی که شعله تشکیل می گردد با استفاده از تئوری احتراق کروکو ترکیب می شوند و معادله مشخصه حاکم بر نوسانات پتانسیل سرعت بدست می آید. با حل این معادله ناحیه پایدار و ناپایدار محفظه بر حسب پارامترهای زمان تاخیر حساس و ضریب اندرکنش فشار تعیین می شوند. نتایج حاصل از نرم افزار با داده های موجود در مراجع تطابق نسبی دارد. از این نرم افزار می توان برای طراحی محفظه احتراق دوبعدی آزمایشگاهی برای انجام مطالعات ناپایداری احتراق استفاده کرد.

در این پروژه علاقمند به شبیه سازی چگونگی گسترش دود و آتش در فضای بسته یک تونل مترو هستیم، که توجه ما بیشتر به توزیع دما، سرعت و نحوه گسترش دود و گازهای گرم می باشد. پروژه در دو مرحله validation و مدل سازی تونلی با هندسه تونل مترو شیراز انجام پذیرفته است. هر مرحله شامل دو مدل سازی آتش سوزی همراه با تهویه و بدون تهویه می باشد. در مرحله اول نتایج حاصل از حل عددی با نتایج حاصل از تست آزمایشگاهی بر روی مدلی از یک تونل مقایسه شده است و در نهایت نمودارهای توزیع دما و سرعت برای حالت بدون تهویه ترسیم گردیده اند. در حالتی که تهویه نیز موجود است فاصله لایه برگشتی (Back layering) اندازه گیری شده است. در مرحله دوم تونلی با هندسه ای مشابه تونل مترو شیراز مدل سازی شده است. در این مرحله جهت انجام حل عددی از آنالیز ابعادی استفاده شده است. در هر دو حالت بدون تهویه و همراه با تهویه نمودارهای توزیع دما و سرعت ترسیم شده اند. در حالتی که تهویه نیز موجود است فاصله لایه برگشتی اندازه گیری شده است و به این ترتیب تاثیر تهویه در چگونگی گسترش دود و گازهای گرم در تونل در زمان آتش سوزی نشان داده شده است.

این تحقیق بر پایه استخراج نتایج عددی که به کمک نرم افزار و مقایسه با نتایج تجربی که بر اساس آزمایش های ذکر شده صورت پذیرفت بدست آمده که در آن میزان درصد اکسیژن در مخلوط و در نتیجه هوای اولیه را هدف قرار داده و تاثیر پارامترهایی از قبیل تغییر قطر سوراخ اریفیس از 0.5 میلی متر تا 3 میلی متر جمعا 4 اریفیس با قطرهای مختلف و نیز تغییر محل اریفیس که در 6 صفحه موازی با فواصل یک میلیمتر طراحی شده بودند و تغییر سرعت ورودی سوخت از اریفیس به داخل برنر انجام شد که نتایج عددی و تجربی حاصل نشان داد که تغییر طولی محل اریفیس تاثیر چندانی در درصد اکسیژن در مخلوط سوخت و هوا ندارد ولی با افزایش سرعت تا حدود 85 متر بر ثانیه، میزان درصد اکسیژن افزایش یافته و در اثر افزایش قطر اریفیس درصد اکسیژن کاهش می یابد و این دو پارامتر با هم نسبت عکس دارند.

ذوب تشعشعی یکی از جدیدترین و متداول ترین روش های پیرومتالورژی ذوب کنسانتره های سولفیدی مس می باشد. ذوب تشعشعی مس شامل دمش کنسانتره ریز سولفیدی خشک به همراه کمک ذوب سیلیسی و هوا (غنی شده یا هوای معمولی) بدرون کوره می باشد. بررسی ترمودینامیک سیستم برای تعیین چگونگی انجام واکنش ها، بهینه کردن عملکرد کوره و تاثیر پارامترهای مختلف بر روی شرایط کاری کوره بسیار مهم می باشد، همچنین این مطالعه گامی است در جهت بررسی فرآیندهای انتقال حرارت و مدل ریاضی حرکت و دمای ذرات. در این مقاله تاثیر نوع هوای فرآیند و دمای پیشگرم هوا بر میزان مصرف سوخت و مقدار هوای لازم برای انجام واکنش های اکسایشی و احتراقی هنگامیکه در کوره از دو سوخت مازوت و گاز طبیعی استفاده شد، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده با مقادیری که در شرایط طراحی کوره اعلام شده است تطابق بسیار خوبی دارند.

با توجه به خرابیهای متعدد برنرهای تولید بخار HP واحد آمونیاک سازی ناشی از برگشت شعله و داغ شدن بیش از اندازه کیسینگ و در نتیجه خرابی بیرینگهای محور آن، که منجر به کاهش تولید 60 الی 80 تن بخار در ساعت به دلیل از سرویس خارج شدن برنر و حداقل 10 ساعت زمان تعمیر آن می شد، کار تحقیقاتی و بررسی اشکالات طراحی و ساخت برنر آغاز شد که در نتیجه با تغییر زاویه سوراخهای گاز خروجی از نازلهای برنر و بهینه سازی تعداد و قطر آنها باعث ایجاد محدوده یکنواخت سوخت حول محور چرخش و عمود بر مسیر جریان هوا و اختلاط بهتر سوخت و هوا گردید که در نتیجه با افزایش ضریب اختلاط گاز و هوا، راندمان بیشتر، شعله بهتر و با فاصله مناسب از کیسینگ برنر و در نتیجه افزایش عمر قطعات برنر به خصوص بال بیرینگهای محور حاصل گردید. همچنین با تغییر زاویه خروج گاز از نازلهای برنر باعث افزایش انتقال حرارت تشعشعی به تیوبهای بویلر و کاهش بسیار زیاد Hot Spot تیوبها و افزایش عمر آنها شده اثرات موثر این تغییر در احتراق بهتر و کاملتر در آنالیز محصولات احتراق خروجی از Stack بویلر کاملا مشهود گردید.

در این مقاله اثر اختلاط مولکولی غیر کامل بر احتراق پیش آمیخته هیدروژن مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور الگوسازی تصادفی یک رآکتور آمیخته جزئی یا PaSR (partially-strirred reactor) با استفاده از دو مدل اختلاط کرل(Curl) و تخمین میانگین مجذور خطی یا LMSE (linear mean square estimation) صورت پذیرفته و خروجی های مدل با نتایج شبیه سازی گذرای راکتور کاملا آمیخته یا PSR (perfectly-stirred reactor) مقایسه شده است. برای توصیف پدیده های شیمیایی از مکانیزمی مشتمل بر 18 گونه شیمیایی و 68 واکنش بنیادی استفاده گردیده است. نتایج مطالعات حاکی از اثر چشمگیر اختلاط مولکولی ناقص بر میزان اکسیدهای نیتروژن ناشی از احتراق هیدروژن بوده است.

در سالهای اخیر و با افزایش فزاینده ترافیک هوایی، میزان آلایندگی ناشی از این بخش از حمل و نقل به شدت در حال افزایش است. این تحقیق با هدف بررسی میزان انتشار این آلاینده ها ناشی از کارکرد هواپیماها در هر سیکل نشست و برخاست و بررسی تاثیر جریانات جوی بر پخش و انتشار آنها در فرودگاه مهرآباد صورت گرفته است. در این تحقیق دو دسته آلاینده مورد بررسی قرار گرفته اند، دسته اول ذرات معلق با اندازه 2.5 میکرون و کوچکتر را شامل می شود و دسته دوم مشتمل بر آلایندهای CO، NOx، N2O، CO2 و SO2 می باشد. میزان انتشار دسته اول به کمک رابطه مرتبه اول انتشار یافته در سازمان فدرال هوایی ایالات متحده (FAA) و با استفاده از ضرائب دود (Smoke Number) که از خصوصیات هر نوع موتور می باشد تقریب زده شده است و مقدار سایر آلاینده های دسته دوم به کمک داده های مربوط به کمیته حفاظت هوایی محیط زیست (CAEP) بدست آورده شده است. به این ترتیب و با در نظر گرفتن آمار نشست و برخاست سالانه فرودگاه مهرآباد و نوع ناوگانی که در این فرودگاه نشست و برخاست می کنند تقریبی از میزان انتشار آلاینده ها در سطح منطقه، در هر دو دسته به طور جداگانه محاسبه می گردد. در انتها با در نظر گرفتن تقریبی از کل میزان سوختی که هواپیماها در یک روز عادی در این منطقه به مصرف می رسانند به مقایسه ای بین میزان معادل خودرویی که همین مقدار سوخت را در یک شبانه روز به مصرف می رسانند پرداخته شده است.

شعله پس مخلوط آرام در جریان counter-flow بصورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. اثر رقیق سازی سوخت و اکسیدکننده با دی اکسید کربن و نیتروژن، در ساختار و خاموش شدن شعله به ازای دو نوع سوخت گاز شهری و پروپان، مورد مطالعه قرار گرفته است. مقدار حداکثر دمای شعله به ازای استفاده از دی اکسید کربن به عنوان رقیق ساز سوخت، کمتر از حالتی است که از نیتروزن به عنوان رقیق ساز استفاده می شود. افزایش مقدار strain rate منجر به کاهش ضخامت شعله و نزدیک شدن شعله به نازل خروجی سوخت (نازل پایینی) می گردد. طبق نتایج ارایه شده منحنی خاموش شدن شعله در تمامی حالات از یک نقطه بیشینه برخوردار است. نتایج حاصل از حل عددی و آزمایشگاهی مقایسه و ارایه گردیده است.

در این مقاله به مطالعه و بررسی تشکیل اکسیدهای نیتروژن در شعله جت ساده مغشوش مونواکسید کربن پرداخته شده است. به همین منظور ابتدا مدل ها پیشنهادی مختلف جهت تخمینNO  گرمایی ارایه شده و سپس میزان NOx تخمین زده شده است. جهت تعیین مقادیر متوسط کمیت های اصلی جریان و گونه های اصلی احتراقی معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی با استفاده از روش حجم محدود حل شده اند. جهت بستن معادلات از مدل k-e استاندارد و از مدل کسر مخلوط و واریانس آن نیز برای شبیه سازی میدان احتراقی استفاده شده است. به علت غلظت پایین اکسیدهای نیتروژن و کند بودن سینتیک های شیمیایی مربوطه حل معادله انتقال آن به صورت پس پردازش انجام می شود. جهت تخمین ترم منبع در معادله انتقال اکسید نیتروژن فقط مکانیزم گرمایی در نظر گرفته شده است که مکانیزم غالب در شعله های غیر هیدروکربنی می باشد. دما، غلظت رادیکال هایی مانند اکسیژن و نوسانات توربولانس مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر این مکانیزم می باشند. نتایج این تحقیق نشان می دهند که مدل پیشنهادی زلدوویج به علت پیش بینی مناسب رادیکال O که در نرخ تشکیل NOx در دماهای بالا تاثیر زیادی دارد از مدل های دیگر بهتر است. همچنین مدل راک نیز از تقریب قابل قبولی برخوردار است.

این پژوهش یک مطالعه تجربی در رابطه با سرعت سوزش و زمان احتراق ابر ذرات میکرونی آلومینیوم در مخلوط گازی اکسیژن و نیتروژن می باشد. آزمایشات با ذرات 18 میکرونی آلومینیوم و مخلوط گازی (%25 اکسیژن و %75 نیتروژن) صورت گرفته است. نتایج حاصل از آزمایشات نشان می دهد که افزایش غلظت سبب افزایش سرعت سوزش و کاهش زمان احتراق می شود. همچنین ملاحظه گردید پارامترهای سرعت سوزش و زمان احتراق در محدوده غنی (F>1) تقریبا مستقل از غلظت ذرات بوده، اما در ناحیه رقیق به شدت وابسته به غلظت ذرات می باشند. همچنین با استفاده از نتایج آزمایشات قبلی همین گروه تحقیقاتی اثر تغییر درصد اکسیژن در مخلوط گازی و اثر تغییر قطر مورد بررسی قرار گرفته و مشخص شد زمان احتراق با قطر ذره نسبت مستقیم داشته یا به عبارت بهتر با افزایش قطر ذره زمان احتراق افزایش می یابد. همچنین ملاحظه گردید که افزایش درصد اکسیژن در گاز بستر افزایش سرعت سوزش و کاهش زمان احتراق را در پی خواهد داشت.

قیمت هر مترمکعب گازبرای مصرف نانوایی ها 25 ریال است. این درحالی است که قیمت جهانی هر مترمکعب گاز تقریبا 2400 ریال می باشد. سرانه مصرف آرد برای هر ایرانی 10 کیلوگرم در ماه می باشد. قیمت آرد تحویلی به نانوایی ها به ازای هر کیلو 75 ریال است و بر اساس آمار سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور در قانون بودجه سال 84 مبلغ یک تریلیون و 892 میلیارد و 780 میلیون تومان یارانه برای آرد پرداخت شد. بالا بودن مقدار یارانه برای این بخش اهمیت بهینه سازی مصرف گاز و آرد را نشان می دهد در مرحله اول تعیین استاندارد مصرف گاز برای تولید نان بررسی شده است. به این منظور تعدادی نانوایی به طور تصادفی در شهر تبریز انتخاب شد و مقدار مصرف گاز در آنها مورد مطالعه قرار گرفت.

در پژوهش حاضر، ناپایداری احتراق فرکانس پایین در موتورهای سوخت مایع مدلسازی شده و نرم افزاری برای تحلیل و پیش بینی این پدیده ایجاد شده است. برای تعیین معادله مشخصه حاکم، تداخل بین نوسانات جریان در انژکتور به عنوان نماینده سیستم تغذیه و نوسانات فشار ناشی از احتراق در محفظه، مورد بررسی قرار گرفته است. مدلسازی دینامیک احتراق با استفاده از مدل تاخیر زمانی انجام شده است. برای افزایش دقت و تشابه مدل با واقعیت دینامیک احتراق، مدل تاخیر زمانی دوگانه یا تبخیر همراه با اختلاط استفاده شده است. با استفاده از مدل ارائه شده، ناپایداری فرکانس پایین در موتورهای مایع -گاز و مایع -مایع مورد بررسی قرار گرفته و مرزهای پایداری و فرکانسهای مربوط به آن در حالتهای مختلف بررسی شده است. نشان داده شده که افزایش افت فشار انژکتورها و افزایش زمان اقامت گاز در محفظه اثرات پایدارکنندگی دارند. کاهش زمان اختلاط در موتورهای مایع -گاز اثر پایدارکنندگی دارد، اما در موتورهای مایع -مایع می تواند روندهای متفاوتی را به دنبال داشته باشد. همچنین احتمال وقوع ناپایداری فرکانس پایین فقط در بازه های فرکانسی خاصی که گسسته می باشد، وجود دارد. نتایج به دست آمده، تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی و تئوری موجود داشته و دینامیک ناپایداری احتراق فرکانس پایین را به خوبی پیش بینی می نماید.

اخیرا سیستم دمش شیمیایی به دلیل سادگی، سبکی و کم هزینه بودن نسبت به سایر روشها به عنوان سیستم فشارگذاری مخازن پیشران موشک های سوخت مایع، مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این روش از محصولات احتراقی برای فشارگذاری مخازن استفاده می شود با این تفاوت نسبت به سایر روش های گرم که، احتراق مستقیما در درون مخازن پیشران انجام می شود. در این مقاله ابتدا منطق طراحی برای یک چنین سیستمی ارائه شده و مدل ریاضی آن تشریح شده است. در ادامه از روی نتایج آزمایشات تجربی در ابعاد حدود %2 مدل واقعی، نحوه عملکرد مشخصه های این سیستم مشخص شده و بهترین متد پاشش انتخاب شده است. در انتها نیز نتایج پیش بینی شده با نتایج تجربی در ابعاد واقعی مقایسه شده و هماهنگی مطلوبی بین مقادیر تجربی و تحلیلی مشاهده شده است.

توربین های گاز در سالهای اخیر کاربردهای گستردهای در بخش تولید انرژی الکتریکی، افزایش فشار خط در ایستگاه های انتقال گاز و... دارند. از معایب این توربین ها تحت تاثیر قرار گرفتن راندمان و توان خروجی توسط شرایط جوی و محیطی می باشد. به طوری که با افزایش دما و در نتیجه کاهش چگالی هوای ورودی، توان خروجی توربین به میزان قابل توجهی افت می کند که این عامل در مسیر خطوط انتقال گاز با کاهش فشار خط لوله همراه خواهد بود. در این مقاله ابتدا سیکل توربین گاز همراه با سیستم خنک کن هوای ورودی به آن مدلسازی شده و با عملکرد واقعی توربین مقایسه می گردد و سپس اثر شرایط محیطی بر توان خروجی توربین بررسی می گردد. نتایج مدل برای یک نمونه واقعی از توربین گاز (واقع در ایستگاه تقویت فشار گاز نیزار - شهر قم)، تطابق خوبی با عملکرد واقعی توربین نشان می دهد. توان خروجی توربین گاز در فصول گرم سال هم در حالت واقعی و هم در حالت وجود سیستم خنک کن نشان داده شده است. میزان بار سرمایش توسط مدل کامپیوتری با توجه به شرایط محیط و منطقه محاسبه می گردد. به عنوان یک شرایط کارکرد بهینه، افزایش توان خروجی به میزان %12 با مشخص بودن یک شرایط طراحی معین، مشاهده گردید.

هدف از انجام این مطالعه، برآورد نسبت سوخت به هوای مصرفی در یک دستگاه بخاری گاز سوز می باشد. برای این منظور ابتدا با استفاده از معادله احتراق، نسبت سوخت به هوا در مخلوط صحیح شیمیایی یا استوکیومتری(stoichiometric)  با استفاده از گاز طبیعی محاسبه شده است. سپس با استفاده از یک دستگاه بخاری گاز سوز معمولی، شدت جریان گاز در حالت بار کامل اندازه گیری و سرعت متوسط جریان محصولات احتراق درون لوله دودکش برآورد شده است. بر اساس نتایج بدست آمده مقدار هوایی که در شرایط معمولی از درون یکدستگاه بخاری، ضمن احتراق جریان پیدا می کند حدود چهار برابر مقدار هوای لازم برای مخلوط استوکیومتری است که این امر به میزان قابل توجهی در کاهش راندمان بخاریهای گازسوز معمولی موثر می باشد.

در این مقاله اثر بکارگیری روش تزریق بخار به هوای ورودی به محفظه احتراق (STIG)بر عملکرد توربین های Alstom G.T.10B2 که بر روی خطوط اصلی انتقال گاز وجود دارند، بررسی شده است. برای بررسی از اطلاعات طراحی و عملیاتی توربین در محیط شبیه سازی Hysys استفاده گردیده است. پارامترهای اقتصادی نیز در نظر گرفته شده تا ارزش انجام طرح از دید اقتصادی نیز بررسی شود. نتایج حاصل نشان می دهد که در اثر تزریق %6 بخار به توربین، %33 بر توان تولیدی و %5.3 بر راندمان توربین گاز افزوده می شود. از دید اقتصادی این کار هنگامی که هدف تولید توان الکتریکی باشد، بیش از 900,000 $/year بر درآمد واحد می افزاید. اما در صورت عملکرد توان ثابت، تنها افزایش راندمان و کاهش مصرف سوخت در اثر افزایش راندمان مطرح است. در این شرایط هزینه گاز صرفه جویی شده تنها حدود 2000-5000 $/year از هزینه آب مورد نیاز بیشتر است در نتیجه استفاده از این روش دستاوردی مثبت برای توربین های ایستگاه های تقویت فشار گاز که توان الکتریکی تولید نمی کنند، به دنبال نخواهد داشت.

در کار حاضر برای مواد منفجره معادلات اولر واکنشی در ناحیه واکنش مابین مکان صوتی و شاک پیشرو حل شده و رابطه ای بین سرعت انتشار دتونیشن (D) و خواص گازهای حاصل از آن با انحنای جبهه دتونیشن (K) بدست آمده است. این کار با استفاده از روشی که با نام «دینامیک شاک دتونیشن DSD (Detonation Shock Dynamics) شناخته می شود، برای دتونیشن با انحنای کم و شبه پایا انجام شده است. مقایسه نتایج بدست آمده از این تحقیق با نتایج حل عددی مستقیم DNS (Direct Numerical Solution) معادلات اولر واکنشی نشان می دهد که روش DSD برای دتونیشن با انحنای کم از دقت خیلی خوبی برخوردار می باشد. این تحلیل نشان می دهند که با افزایش انحناء، سرعت دتونیشن کم می شود و در حالت کلی منحنی D-κ دارای دو نقطه بازگشت به شکل حرف Z می باشد که نقطه بازگشت بالایی مربوط به خاموشی و نقطه بازگشت پایینی مربوط به آغازش دتونیشن است.

در این مقاله به مدلساری سینتیکی واکنش و تغییر مدل سینتیکی با دما پرداخته شده است. در مدلسازی سینتیکی این واکنش 6 مدل مختلف ممکن ارائه شده است. معادلات به روش تحلیلی از روی مکانیسمها بدست آمده است و با استفاده از داده های تجربی کریستوفر جی برتول و همکاران ارزیابی شده است. پارامترهای معادلات سرعت از روش حداقل کردن تابع غیرخطی بوسیله الگوریتم لیونبرگ – مارکوارت (LMA) و الگوریتم برنامه ریزی غیر خطی زنجیری (SQP) با استفاده از نرم افزار SPSS بدست آمده است. رگرسیونها در 1-a=0.95 انجام شده است و با استفاده از آزمون فیشر تایید شده است. پس از تعیین بهترین مدلها با توجه به ثوابت و استفاده از R2، مشخص می شود که مدل سینتیکی در دماهای مختلف متغیر است که به دلیل تامین انرژی تفکیک واکنشگر CO روی سطح می باشد. در نهایت با ارزیابی این نتایج و مدل ها مکانیسم اصلی واکنش بدست آمده است.

در سال های اخیر بهبود بهره وری انرژی اهمیت ویژه ای در تحقیقات صنایع فرایندی به ویژه نفت، گاز و پتروشیمی پیدا کرده است. از آنجائیکه کاهش مصرف انرژی با حفظ میزان تولید و کیفیت محصول، یکی از اهداف اصلی این صنایع به شمار می آید، با نصب دستگاههای اندازه گیری لازم بر روی جریان های مهم خوراک، محصول و انواع حامل های انرژی مصرفی در این مجتمع ها، میزان مصرف انواع حامل های انرژی در داخل تاسیسات مشخص شده و به تبع آن شاخص های بهره وری انرژی متناظر محاسبه می گردد. بدیهی است که کاهش شدت مصرف انواع حامل های انرژی و میزان ضایعات در این مجتمع ها، باعث افزایش درآمد، کاهش تعمیرات دستگاه های، طول عمر دستگاهها و آلودگی محیط زیست می گردد. بدین لحاظ بهسازی مصرف انرژی، از دیدگاه مجتمع و نیز از دیدگاه ملی، موضوع بسیار مهمی تلقی می شود.در این مقاله، فرصت های بهبود بهره وری انرژی در پالایشگاه سرخون، ابتدا از دیدگاه مدیریتی (مدیریت انرژی) با استفاده از ماتریس مدیریت انرژی انجام شده است. به این ترتیب که در این پالایشگاه، شش مولفه اصلی مدیریت انرژی، شامل سیاستگذاری، ساختار سازمانی، انگیزش کارکنان در صرفه جویی انرژی، آگاه سازی و آموزش پرسنل، سیستم های اطلاعات مدیریت انرژی، کنترل و بازبینی اهداف، استراتژی های پالایشگاه سرخون، فعالیت ها، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته و راهکارهای مطرح برای بهبود وضعیت ارائه گردیده است. در مرحله بعد، به شناسایی فرصت های ارتقاء بهره وری انرژی از دیدگاه فنی (مربوط به سیستم ها و تجهیزات مصرف کننده انرژی) توجه شده است. و فرصت های شناسایی شده مورد امکان سنجی فنی و اقتصادی (تعیین میزان صرفه جویی انرژی، صرفه جویی مالی، هزینه سرمایه گذاری و زمان بازگشت سرمایه) قرار گرفته اند. در نهایت از طریق تکنیک AHP روشهای بهبود بهره وری انرژی (از دیدگاههای مدیریت و فنی) تعیین اولویت شده و جهت بهینه سازی انرژی به پالایشگاه گاز سرخون ارائه شده اند.

مساله شبیه سازی احتراق شامل واکنشهای شیمیایی همراه با انتقال جرم و انتقال حرارت و جریان سیال آشفته می باشد. در این تحقیق یک برنامه مدلسازی موتور برای شبیه سازی جریان و احتراق داخل سیلندر برای مدلسازی یک موتور چهار سوپاپه که دارای درگاههای ورودی و خروجی دو شاخه ای می باشد، بکار برده شده است و اثر تغییر دمای هوای ورودی به محفظه احتراق روی شار حرارتی و ضریب انتقال حرارت روی سر سیلندر و پیستون و ضریب انتقال حرارت کلی بررسی شده است و نتیجه میانگین ضریب انتقال حرارت با یک رابطه تجربی معتبر مقایسه شده است که همخوانی خوبی دیده می شود. همچنین نتیجه محاسبه شده برای فشار سیلندر گاز داخل سیلندر که از محاسبه بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است.

صنایع آهن و فولاد بزرگترین مصرف کننده انرژی در جهان می باشند. یکی از روش های مهم تولید فولاد، ذوب و پالایش آهن و فولاد قراضه و زائد در کوره های قوس الکتریکی است. از ابتدای استفاده از این کوره ها، همواره سعی بر آن بوده است که با بکارگیری انرژی حاصل از احتراق سوخت های فسیلی و جایگزینی آن بجای انرژی الکتریکی، مقدار مصرف برق در این کوره ها به حداقل برسد. در این مقاله انرژی حرارتی، حجم گاز طبیعی و زمان مورد نیاز برای پیش گرم کردن هر سبد شارژ قراضه کوره قوس الکتریک مجتمع فولاد خراسان محاسبه گردیده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که استفاده از پیش گرم می تواند انرژی الکتریکی مورد نیاز کوره را تا %25 کاهش دهد. همچنین نتایج نشان می دهند که کاربرد روش های تزریق اکسیژن، کربن، استفاده از مشعل های گاز طبیعی بطور مستقیم در کوره و احتراق ثانویه می تواند تا %40 انرژی الکتریکی کوره قوس الکتریک را کاهش دهد.

در اکثر موتورخانه های کشور پمپ ها مانند مشعل ها با شیوه ترموستاتیک کنترل می گردند، و فارغ از شرایط فیزیکی ساختمان، شرایط آب و هوایی، کارکرد مشعل، و نیاز واقعی ساختمان در تمام لحظات به صورت استاتیکی کنترل می گردند. هدف از انجام این پروژه، تحقیقات میدانی بر روی عملکرد پمپ های سیرکولاسیون موتورخانه می باشد. یکی از بخش های پروژه به مقایسه نمودار آب گرم مصرفی در موتورخانه سنتی و هوشمند می پردازد که نشان می دهد دمای آبگرم مصرفی در سیستم های کنترل هوشمند نوسانات دمایی خیلی کمی دارد و می توان گفت دما در دمای 47oC تثبیت شده و در محدوده آسایش ساکنین ساختمان است. کارکرد پمپ و مشعل نسبت به حالت ترموستاتیک خیلی کم تر شده است. از طرفی میانگین دمای آبگرم چرخشی خیلی کمتر از حالت ترموستاتیک خود است. بخش بعدی این پروژه به پیدا کردن نقطه بهینه کارکرد پمپ و مقدار صرفه جویی در این سیستم ها می پردازد که با توجه به آزمایشات صورت گرفته، نقطه بهینه پارامتر پمپ نقطه 8 می باشد و مقدار صرفه جویی مصرف سوخت در نقطه بهینه نسبت به حالت ترموستاتیک %39 بدست می آید که نسبت به سایر روش های صرفه جویی عدد قابل توجه ای است.

در اثر احتراق گاز طبیعی در توربین های گازی، آلاینده های مختلفی بوجود می آید. مهمترین آلاینده در احتراق گاز طبیعی و توربین های گازی NOx می باشد که نسبت به سایر آلاینده ها وابستگی بسیار زیادی به کیفیت و ترکیب درصد اجزای سوخت دارد. تغییرات عمده در ترکیب درصد اجزای سوخت موجب تغییر عملکرد توربین و افزایش میزان انتشار آلاینده ها بویژه NOx می شود. چندین مکانیزم برای تشکیل NOx در اثر احتراق گاز طبیعی در توربین گازی وجود دارد که مهمترین مکانیزم و بیشترین انتشار مربوط به NOx حرارتی و NOx ناشی از واکنش میانی N2O می باشد. با افزایش ترکیب درصد هیدروکربن های سنگین تر موجود در گاز طبیعی که بعنوان سوخت در توربین گاز استفاده می شود، میزان انتشار آلاینده ها بویژه NOx افزایش می یابد.