مقالات كنفرانس احتراق ايران

مقاله حاضر به بررسي وضعيت كوره ها و مشعلهاي مورد استفاده در صنايع ريخته گري (ذوب فلز)، عمليات حرارتي و ذوب شيشه در سطح استان تهران اختصاص دارد. در صنايع فوق الذكر در استان تهران، كوره ها و مشعل ها، از نظر نوع كوره و مشعل، بازدهي و ميزان حرارت دهي آنها، ميزان مصرف سوخت با توجه به نوع شارژ و مشخصات شعله هاي حاصله، بررسي و ارايه شده است.

در كار حاضر رفتار گذراي مشعلهاي متخلخل و چگونگي كاركرد اين گونه سيستمها با پارامترهاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. جهت تعيين مشخصه هاي حرارتي، از حل عددي معادلات انرژي براي جريان گاز و محيط متخلخل و معادلات انتقال حرارت تشعشعي بر پايه مدل دو شار حرارتي (Two-flux model) استفاده شده است. فرايند احتراق انجام شده در داخل اين گونه مشعلها با جايگزيني يك منبع توليد با قدرت يكنواخت در نظر گرفته شده است. نتايج شامل توزيع درجه حرارت و شار تعشعشي در داخل مشعل در حالت گذرا و دايمي و همينطور تاثير پارامترهاي مختلف بر عملكرد سيستم مورد مطالعه قرار گرفته است. انطباق بين نتايج كار حاضر و نتايج ديگر محققين كه ازمدلهاي تشعشعي متفاوتي استفاده كرده اند رضايت بخش مي باشد.

يكي از جديدترين شيوه هاي آغازش انفجار، روش آغازش شيميايي (Chemical Initiation) مي باشد كه در آن از كاتاليست هاي شيميايي براي شروع انفجار مخلوط هاي سوخت - اكسيد كننده استفاده مي شود. استفاده از اين روش در سلاح هاي FAE موجب بهينه سازي اين سلاح ها و ظهور سلاح هاي FAE تك مرحله اي شده است. در تحقيق حاضر با انتخاب سوخت استيلن و آغازگر شيميايي كلر، روش آغازش شيميايي انفجار در مخلوط استيلن، اكسيژن توسط آغازگر كلر با موفقيت انجام شده است.

پركلرات پتاسيم (KCIO₄) از جمله مواد منفجره مهم به شمار مي رود. در اين تحقيق رفتار حرارتي اين ماده با استفاده از روش آناليز حرارتي DTA مورد بررسي قرار گرفت مطابق با نتايج به دست آمده، اين ماده در نرخ گرمايش5^oC/min  درجه سانتي گراد در دماي 350^oC دچار استحاله گشته، در دماي 588^oC ذوب شده و در يك دماي بالاتر تجزيه مي گردد. ملاحظه شد كه با افزايش نرخ حرارت دهي، دماهاي بحراني افزايش مي يابد. همچنين انرژي فعال سازي تجزيه اين ماده با استفاده از روش هم متغيري نوع كسينجر تعيين شد. مقدار اندازه گيري شده معادل 210kJ/mol قابل مقايسه با مقدار تعيين شده بروشهاي ديگر مي باشد.

در اين تحقيق به بررسي عددي اثر ضريب انتقال حرارت حجمي بر عملكرد مشعل متخلخل پرداخته شده است. ترم انتقال حرارت حجمي در معادلات بقاي انرژي ارتباط دهنده معادله بقاي انرژي فاز جامد و فاز گاز محيط متخلخل مي باشد، از اين رو بررسي آن در واقع بررسي صحت استفاده از حالت تعادل گرمايي يا عدم تعادل گرمايي بين دو فاز فوق الذكر است. در مدلسازي مشعل متخلخل از كد PREMIX كه براي مدلسازي شعله آزاد پيش مخلوط آرام به كار مي رود، استفاده شده است.
با افزايش ضريب انتقال حرارت جابجاي دماي فاز جامد به سمت فاز گاز ميل مي كند و پروفيل دمايي به سمت يك مقدار حدي همگرا مي گردد. بنابراين در مواد متخلخلي كه ضريب انتقال حرارت حجمي بالاست مي توان فرض تعادل گرمايي را معتبر دانست. در بررسي مدلهاي عمومي پيشنهاد شده براي ضريب انتقال حرارت حجمي دقت پايين آنها در تعيين عملكرد مشعل مشخص گرديد، از اين رو استفاده از مدلهاي تجربي بدست آمده براي هر ماده متخلخل قابل تعميم به مواد ديگر نمي باشد. همچنين عامل تعيين كننده در مدلسازي ضريب انتقال حرارت حجمي قطر متوسط حفره هاي فوم متخلخل بدست امده است.

در اين مقاله، شرايط واكنش ترانس استرفيكاسيون شامل كيفيت روغن، نسبت مولار متانول به روغن گياهي، نوع و غلظت كاتاليزور بازي، دما و زمان واكنش كه روي بازده و كيفيت محصول استرهاي توليد شده تاثير دارد، بررسي شده است. همه روغن هاي مورد بررسي در حضور پتاسيم هيدروكسيد 1.4% دماي 25 درجه سانتي گراد، نسبت مولار 6:1 (روغن به متانول) و زمان 240-30 دقيقه بطور موفقيت آميزي واكنش ترانس استريفيكاسيون را انجام داده و مي توان از آنها به عنوان سوخت در موتورهاي ديزلي استفاده كرد.

يكي از انواع شعله، شعله نفوذي مي باشد كه بدليل كاربردهاي صنعتي، از اهميت بسيار بالايي برخودار است و بسياري از كوره هاي صنعتي و تجهيزات حرارتي از نوع شعله نفوذي بهره مي گيرند. لذا كنترل پارامترهاي شعله نفوذي نظير ميزان توليد NO_x طول شعله، پايداري آن، حد Blow Out شعله، ميزان برخاستگي آن و ... مهم و مورد توجه مي باشد. در همين راستا يكي از روشهاي كه مورد توجه قرار گرفته، بحث پيش گرم كردن و رقيق سازي هوا مي باشد. در تحقيقات صورت گرفته اغلب به ويژگيهاي شعله با پيش گرم جريان گازهاي اوليه پرداخته شده است. در پژوهش حاضر اثر پيش گرم اكسيدكننده تا 450k بر رقيق سازي با N2 و CO2در شعله نفوذي گاز شهري مورد مطالعه قرار گرفته و نتايج آن، با حالت بدون پيش گرم مقايسه و پديده هايي كه در شعله، در اثر رقيق سازي اتفاق مي افتد، بررسي شده است.

در اين تحقيق مدلسازي شكست فيلم سيال در ناحيه غليظ مورد بررسي قرار گرفته است. پس از بررسي مدلهاي مختلف شكست مايع مدل ناپايداري فيلم به عنوان يك مدل مناسب براي تحليل انتخاب شده كه پس از بررسي روابط حاكم بر اين مدل و نوشتن يك برنامه كامپيوتري پارامترهايي نظير زمان شكست فيلم سيال، محل شكست فيلم سيال، اندازه ذرات سيال در لحظه شكست و همچنين سرعت اين ذرات با استفاده از اين برنامه قابل محاسبه مي باشد. نتايج اين برنامه با نتايج مراجع ديگر مورد مقايسه قرار گرفته و صحت و سقم نتايج بررسي شده است.پس از اطمينان صحت عملكرد برنامه مطالعه اي پارامتريك از پارامترهاي اوليه و تاثير آن بر روي نتايج خروجي انجام شده است.

در اين مقاله تجزيه حرارتي يك بعدي پلي اتيلن كه در معرض شار حرارتي از يك منبع تشعشعي بيروني قرار گرفته است به صورت عددي مدلسازي شده، و در اين مدلسازي تاثير پارامترهاي مختلف تشعشعي نظير ضرايب جذب، انعماس، صدور بر اين فرايند در يك محيط بدون اكسيژن بررسي شده است. فرايندهاي مختلفي مانند انتقال حرارت هدايتي، تجزيه در عمق جسم، جابجايي گازهاي فرار، جذب تشعشع در عمق جسم، تشعشع از سطح و انعكاس از سطح جسم كه در تجزيه حرارتي پليمرها موثر هستند در مدلسازي وارد شده اند. نتايج نشان مي دهد كه ضريب انعكاس موثرتر از ضرايب ديگر در تجزيه حرارتي پلي اتيلن مي باشد. ضريب صدور تاثير ضعيف ولي مشابه ضريب انعماس دارد و ضريب جذب در عمق بيشترين تاثير خود را در توزيع دماي داخل قطعه مي گذارد. نتايج بدست آمده از حل عددي براي شار تشعشعي 40kW/m² تطابق خوبي با نتايج آزمايشگاهي موجود دارد.

در اين مقاله رفتار قطره درميدان جريان چرخشي و وابستگي مسير آن به پارامترهاي مختلف از جمله نسبت چگالي قطره به سيال، اندازه قطره، شدت چرخش هاي متفاوت ميدان و انتقال حرارت جابجايي بررسي شده است. براي بدست آوردن مسير قطره، ابتدا مولفه هاي ميدان جريان مشخص شده، سپس در معادله مومنتوم قطره جايگذاري مي شوند. معادله انرژي نيز به معادلات فوق اضافه شده و دستگاه ODE غير خطي بدست آمده را با اعمال شرايط مرزي مناسب به كمك روش عددي رانگ - كوتا مرتبه 4 حل مي كنيم. همچنين با رسم ترم هاي نيرويي و مقايسه آنها با يكديگر در معادله مونتوم قطره، مي توان نتيجه گرفت كه در مواردي كه نسبت چگالي زياد است، نيروي جرم مجازي اثر ناچيزي روي مسير قطره دارد و نيروي پساي محوري، نيروي ناشي از گراديان فشار و نيروي بويانسي، نيروهاي غالب مي باشند. انتقال حرارت نيز اثر نامحسوسي بر مسير قطره مي گذارد كه قابل چشمپوشي مي باشد.

در اين پژوهش به بررسي و محاسبه انتقال حرارت تشعشعي در سيلندر يك موتور احتراق داخلي بنزيني پرداخته و با ارايه يك مدل ساده رياضي، مقدار تشعشع به روش عددي در طول زمان كاركرد موتور محاسبه شده است. هندسه مساله يك استوانه فرض گرديد كه سطح بالايي آن سر سيلندر، سطح پايين آن، تاج پيستون و سطوح جانبي آن مربوط به جداره سيلندر مي باشد. پس از شبيه سازي سيكل موتور و محاسبه دما و فشار گاز داخل سيلندر بر حسب زاويه گردش ميل لنگ و همچنين تعيين نحوه تغيير آن با فاصله از مركز سيلندر، با توجه به مشخصات هندسي موتور، كليه پارامترها و ضرايب شكل محاسبه گرديد. سپس با بررسي كامل واكنش شيميايي احتراق، محاسبه اجزاي واكنش پس از احتراق، تعيين مقدار و فشار جزيي هر يك از اجزاي واكنش، ضريب صدور و جذب گاز داخل سيلندر بدست آمد. آنگاه با در نظر گرفتن المانهاي گاز به صورت غير هم دما، از روش ناحيه اي و با استفاده از رابطه تعادل انرژي در هر المان سطح و هر المان گاز و حل دستگاه معادلات حاصله، ميزان انتقال حرارت ناشي از پديده تشعشع در سطوح مختلف محفظه سيلندر محاسبه گرديد. ضمنا جهت تحليل دقيق، با در نظر گرفتن حركت پيستون در هنگام احتراق و تغيير حجم فضاي بالاي سيلندر در ضمن گردش ميل لنگ، تعداد المانهاي متفاوتي در هر زاوهي از ميل لنگ در نظر گرفته شده است. نتايج نشان مي دهد كه 5 تا 8 درصد كل انتقال حرارت داخل سيلندر مربوط به تشعشع مي باشد و نتايج بدست آمده با نتايج مراجع ديگر و موتورهاي مشابه تطابق خوبي دارد.

در صنعت خودروسازي براي حفاظت از محيط زيست و جلوگيري از آلودگي هوا، ازمبدلهاي كاتاليزوري جهت كاهش آلايندگي حاصل از مونوكسيد كربن، هيدروكربن هاي نسوخته و اكسيدهاي نيتروزن در لوله اگزوز اتومبيلها استفاده مي شود. همچنين تلاشهاي گسترده جهت تعيين بهترين سيستم مبدل و شرايط عملكرد براي رسيدن به حداقل ميزان آلايندگي خودروها انجام مي گيرد.
در اين تحقيق ابتدا سينتيك واكنش اكسيداسيون مونوكسيد كربن به دي اكسيد كربن مورد بررسي قرار گرفت و سپس بر اساس شكل مبدل، مدلسازي راكتور ديواره كاتاليستي انجام شد و شرايط مرزي و اوليه نيز مطابق شكل تعيين گرديد. معادله به روش اختلاف محدود منجر به يك دستگاه n معادله و n مجهول مي گردد كه به كمك نرم افزار E.E.S حل گرديد. نتايج برنامه بصورت گراف مي باشد كه در حالت پايا با احتساب پروفيل سرعت ارايه شده است.

بيوديزل عبارت است از استرهاي منواكليل اسيدهاي چرب با زنجيرهاي طويل كه از منابع طبيعي تجديد پذير مانند روغنهاي گياهي يا چربيهاي حيواني تهيه مي شود و تشابه زيادي با گازوئيل دارد كه آن را به عنوان يك سوخت جايگزين جدي مطرح مي كند. همچنين، بيوديزل سازگار با سوخت متداول گازوئيل بوده و مي تواند با هر نسبتي با سوخت گازوئيل مخلوط شود. بيوديزل استفاده شده در اين تحقيق متيل استر روغن آفتاب گردان، با فرمول شيميايي C₅₅H₁₀₅O₆ مي باشد كه تركيبات مختلفي از آن با گازوئيل بر مبناي حجمي (B100, B40, B30, B20, B10, B00) در يك موتور ديزل كم دور ليستر (M8/1) مورد آزمايش قرار گرفت. نتايج آزمونها كه بر اساس آزمايش كوتاه مدت موتور و بر مبناي استاندارد ECR-49 انجام پذيرفت، نشان داد كه با افزايش سهم بيوديزل تا 20% حجمي در تركيب سوخت، بدليل بهبود كيفيت احتراق، انتشار آلاينده هاي UHC, CO به ترتيب تا 73% و 75% نسبت به گازوئيل كاهش مي يابد ولي مقدار آلاينده NOx بدليل فشار و دماي بالاي محفظه احتراق در نتيجه احتراق شديدتر تا 40% نسبت به گازوئيل افزايش مي يابد. درضمن استفاده از 20% حجمي بيوديزل در تركيب سوخت، نه تنها افت توان را به همراه ندارد بلكه مصرف ويژه سوخت ترمزي را نيز كاهش مي دهد كه به لحاظ اقتصادي بسيار مهم است.

به منظور شيرين سازي گاز مايع LPG توليدي از پالايشگاه يك واحد شيرين سازي از نوع غربال مولكولي Molecular Sieve طراحي، نصب و اجرا گرديده است. احيا بستر غربال مولكولي، توسط گاز طبيعي خشك (Dry Natural Gas) انجام مي شود، اين گاز در يك كوزه Direct Fired Heater تا دماي حدود 300^oC گرم شده و سپس به بستر غربال مولكولي تزريق مي گردد. به منظور بهينه سازي عملكرد اين واحد، كاهش سوخت و افزايش بازده، پژوهشي انجام شده است كه در اين پژوهش، با توجه به محاسبات و بررسي هاي بعمل آمده، با افزايش ضخامت عايق خط انتقال گاز گرم از كوره به بسترهاي غربال مولكولي اتلاف حرارت به ميزان 30 درصد كاهش يافته و تغييرات دبي و آناليز گاز سوخت بازده به مقدار 1.1 درصد افزايش يافته است.

نقص هاي مكانيكي در توربين هاي گازي و كمپرسورهاي گاز مي تواند از طريق آلودگي گاز ورودي به محفظه احتراق كه داراي آلاينده هاي مايع (Aerosol) و جامد مي باشد، منتج شود. محافظت ازتوربين هاي گازي با نصب فيلتر كواليسرهاي گاز - مايع با بازده زياد مي تواند انجام پذيرد كه باعث كاهش هزينه هاي تعميراتي، افزودن مدت زمان بين بازرسي ها و تعميرات اساسي و نداشتن شات دان (Shut down) اضطراري شود. جهت افزودن راندمان توربين هاي گازي پالايشگاه گاز سرخون سه دستگاه فيلتر كواليسر طراحي و نصب گرديد. با انجام اقدام اصلاحي فوق ضمن جلوگيري از بروز شات دانهاي ناخواسته باعث پايدار نمودن بهره برداري توربين گرديد. با توجه به كاهش هزينه هاي تعميراتي، مقدار 455980000 ريال در پنج سال صرف جويي اقتصادي به همراه داشته است. مضافا ريسك از كار اندازي كلي پالايشگاه بميزان 50 درصد از ميان دو توربين آماده بكار هنگام قطع برق پالايشگاه در زمان تعميرات توربين كاهش مي يابد.