مقالات كنفرانس احتراق ايران

در اين مقاله بالستيك داخلي موتور سوخت جامد درهنگام باز شدن دريچه هاي ثانويه براي تراست معكوس با استفاده از معادلات شبه يك بعدي اويلر ناپايا شبيه سازي شده است. معادلات حاكم با استفاده از روش بالا دست Roe حل شده اند. در شبيه سازي سوزش سوخت، از مدل Vieille براي محاسبه نرخ پسروي استفاده شده است. پيش بيني جهش اوليه در تراست معكوس، زمان تاخير تراست بين دو حالت تعادلي عملكرد موتور و نيز تراست نهايي موتور پس از باز شدن دريچه از نتايج اصلي اين شبيه سازي مي باشد.

جهت شناسايي هر چه بهتر فرايند احتراق ذرات ريز جامد، نياز به انجام آزمايش هاي تجربي و ارايه مدل هاي تحليلي مي باشد. در اين مقاله يك مدل رياضي جديد ارايه شده كه پارامترهاي بنيادي در مطالعه احتراق ذرات ريز جامد يعني فاصله خاموشي و حد رقيق انتشار را بيان مي كند. مدل با استفاده از فرضيات مرسوم در احتراق بنا نهاده شده و نقش تشعشع در احتراق ذرات ريز جامد را بررسي مي كند. روابط رياضي بدست آمده براي احتراق ذرات آلومينيوم در مقايسه با مدل قبلي كامل تر بوده و همچنين با نتايج تجربي هماهنگي بهتري را دارد.

افزايش درصد حجمي اكسيژن در اكسيد كننده، خواص مناسبي در واكنش احتراق ايجاد مي نمايد. افزايش انتقال حرارت، كاهش توليد CO₂ و NO_x كاهش مصرف سوخت و كاهش حجم محصولات احتراق از خصوصيات اين روش مي باشد. با توجه به توسعه روشهاي جذب مولكولي و كاهش ريسك و هزينه تامين اكسيژن، استفاده از احتراق اكسيژن افزا در دهه گذشته در صنايع مختلف مانند صنعت فولاد، آلومينيوم، شيشه و سيمان رشد محسوسي داشته است. صنعت فولاد از لحاظ انرژي بري سهم مهمي در سبد انرژي كشور دارد، سهم مصرف گاز طبيعي در اين صنعت از كل صنعت 18 درصد و از مصرف كل كشور 4.5 درصد ميباشد. در اين مقاله چگونگي استفاده از اين فن آوري و انجام تحليل هزينه - فايده مورد توجه قرار گرفته است و در نهايت استفاده از آن در صنعت فولاد بررسي مي شود.

مكانيزم بر انگيزش نوسانات بسامد پايين در محفظه احتراق موتور سوخت مايع به دو صورت: «هيدروليكي» و «درون محفظه اي» است كه با توصيف اين دو مكانيزم، نتايج كيفي مهمي در جهت رفع ناپايداري احتراق به دست مي آيد. اما براي يافتن نتايج كمي، بايد با در نظر گرفتن مدل ساده اي از موتور سوخت مايع، معادلات ديفرانسيل حركت سيال در لوله ها و معادله حالت محفظه نوشته شود. حل دستگاه اين معادلات با اعمال شرايط مرزي، آستانه پايداري احتراق موتور را تعيين مي كند. بررسي آستانه پايداري در مدهاي مختلف نوساني نشان مي دهد، ناحيه احتراق ناپايدار، با افزايش زمان احتراق و كاهش فشار نسبي پيش از انژكتورها، وسيع تر مي شود اما افزايش حجم محفظه، اين ناحيه را محدودتر مي نمايد. در اين مقاله مرز پايداري احتراق براي يك موتور خاص به دست آمده و اثر پارامتر زمان احتراق و افت فشار انژكتور بر آن بررسي شده، اما نتايج حاصل قابل تعميم هستند.

در اين تحقيق، يك موتور اشتعال جرقه اي با سوخت گاز طبيعي، مدلسازي ترموديناميكي شده است. مدلسازي به شيوه دو ناحيه اي (سوخته و نسوخته) و با در نظر گرفتن سينتيك شيميايي سوختن متان شامل 20 واكنش و 15 گونه شيميايي انجام شده است. دماي شعله، آدياباتيك و غلظت گونه هاي شيميايي در ناحيه شعله تعادلي فرض شده است. تمركز بر روي ناحيه نسوخته بوده است تا شرايط ايجاد ضربه در آن بررسي شود. براي پيش بيني ضربه از «معيار پارامتر مشخصه ضربه» (Knock Criterion) استفاده شده است. نتايج نشان مي دهد كه با كاهش آوانس جرقه ونسبت تراكم، همچنين افزايش درصد رطوبت هواي ورودي، احتمال بروز ضربه در موتور كاهش مي يابد، به عبارت ديگر هر عاملي كه باعث افزايش طول دوره احتراق شود، احتمال بروز ضربه را كاهش خواهد داد.

تزريق كربن اضافي به داخل كوره قوس الكتريكي مي تواند از طريق واكنشهاي شيميايي و احتراق، بخشي از الكتريسيته مورد نياز براي ذوب و تصفيه فلز را تامين كرده و مصرف الكترود را كاهش دهد. اضافه كردن كربن به بار كوره مي تواند سبب افزايش توليد گاز CO، پفكي شدن سرباره، كاهش مصرف برق و افزايش انرژي خروجي از كوره شود. اگرچه احتراق كربن اضافي سبب توليد حرارت و كاهش مصرف برق مي شود، اما تلفات انرژي را افزايش داده و تاثير كاهش مصرف برق بر هزينه ها را تقليل مي دهد. اين تحقيق به موازنه جرم و انرژي در كوره قوس الكتريكي پرداخته و تاثير افزودن كربن بيش از مقدار طبيعي از طريق مواد اوليه و الكترود بر اقتصاد عمليات و هزينه هاي توليد را بررسي مي كند. نتايج محاسبات كاهش تاثير بر مصرف انرژي الكتريكي تا حد 0.6 كيلو وات ساعت بر تن فولاد مذاب علي رغم توليد 6.8 كيلووات ساعت انرژي به ازاي هر كيلوگرم كربن را نشان ميدهد.

اندازه گيري دماي نقطه شبنم يكي از پارامترهاي مهم در بسياري از فرايندها، از جمله فرايند احتراق، محسوب ميشود. با توجه به شرايط نامساعدي كه در احتراق وجود دارد، روشهاي ارزان قيمت (مانند استفاده از دماي نقاط تر و خشك) براي اندازه گيري اين پارامتر در فرايند احتراقي كاربرد ندارند. در اين مقاله به كمك روش منطق فازي نشان داده شده است كه درصد اكسيژن در گازهاي خروجي محفظه احتراق و نسبت هوا به سوخت هر يك بطور جداگانه با نقطه شبنم ارتباط دارند و بر اين اساس مي توان هزينه اندازه گيري نقطه شبنم را كاهش داد. در اين راستا به كمك داده هاي حاصل از آزمايشهايي كه طي سه فصل متوالي بر روي يك مشعل گازسوز و ديگ استاندارد آن انجام شده است، همبستگي دماي نقطه شبنم با پارامترهاي احتراقي فوق به صورت عملي به كمك مدل سازي فازي نشان داده شده است.

مصرف سوخت بالا و آلودگي هواي شهرهاي بزرگ ايران كه از جمله ناشي از عقب ماندگي تكنولوژي و سيستمهاي احتراقي مي باشد كه از يك سو و پيشرفتهاي پر شتاب و شگفت انگيز در زمينه مشعل و سيستمهاي احتراقي براي كاهش مصرف سوخت و جلوگيري از آسيبهاي ناشي از مصرف بيش از حد موجب بروز شكافي عميق و فاصله اي قابل ملاحظه بين توليد مشعلهاي داخلي و تكنولوژي روز گرديده و اين فاصله در حديست كه بخش اعظم كارشناسان ذيربط را بفكرو بررسي وا داشته و اينجانب نيز سعي نموده ام كه بر اساس مطالعات و برررسيها و بازديدهاي انجام شده از نمايشگاه ها و كارخانه هاي توليد كننده مشعل، برداشت خود را در اين زمينه بشرح ذيل به رشته تحرير درآورم.
به مقايسه مشعلهاي سنتي رايج و مشعلهاي بر اساس تكنولوژيهاي جديد كه به كاربرد وسيعي در ديگهاي كوچك پيدا كرده است مي پردازيم. ضمن اينكه تا حدي وضع مشعل سازي سنتي ايران و مشكلات مربوط به آن را بررسي مي كنيم.

اين مطلب به صورت پرزنت ارايه شده است و فايل شامل صفحات PDF شده پرزنت است.