پديد آورنده :
فتحي دهكردي، مهدي
عنوان :
بررسي تجربي عملكرد مشعل متخلخل در يك ساختار فيبر فلزي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هجده، 166ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محسن دوازده امامي
استاد مشاور :
محمدرضا توكلي نژاد
توصيفگر ها :
مشعل محيط متخلخل , فيبر فلزي , احتراق پيش مخلوط , آلاينده ها احتراق , راندمان , طراحي آزمايش ها
استاد داور :
علي اكبر عالم رجبي، محمود اشرفي زاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/04/26
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/04/26
چكيده فارسي :
چکیده احتراق در محیط متخلخل بهعنوان يک تکنولوژی پیشککرفته صککنعتی موردتوجه بسککیاری از محققان قرارگرفته اسککت اين نوع احتراق میتواند مزايايی مانند محدوده شکعلهوری بیشکتر نرخ انتشکار آلاينده کمتر راندمان تابشکی و سکرعت شکعله بالاتر در مقايسه با مشعل شعله آزاد داشته باشد در اين نسل از مشعلها از هر سه روش انتقال حرارت هدايتی جابهجايی و تشعشعی به دلیل گداختگی محیط جامد جسم متخلخل اسکتفاده میشکود در اين پژوهش يک مشکعل محیط متخلخل متناسکب با مشعل شعله آزاد موجود طراحی ساخته و نصب شد و سپس عملکرد احتراقی مشکککعل محیط متخلخل بهصکککورت تجربی مورد بررسکککی قرار گرفت اين مشکککعل محیط متخلخل دارای سکککاختار فیبری و از جنس FeCralloy آلیاژ آلومینیوم کروم آهن میباشکد تأثیر عوامل نسبت همارزی و نرخ آتش بر دما راندمان تابشی مشعل متخلخل میزان انتشار آلايندهها زمانماند و راندمان حرارتی بويلر مورد بررسککی قرار گرفت و مشککخص شککد که افزايش نرخ آتش باعه کاهش راندمانهای تابشککی مشکککعکل متخلخل و حرارتی بويلر و همچنین میزان انتشکککار منوکسکککیدکربن شکککده و ازطرف ديگر اين افزايش نرخ آتش منجر به افزايش دما زمانماند و نرخ انتشکار اکسکیدهای نیتروژن شکده اسکت افزايش نسبت همارزی نیز باعه افزايش راندمانهای تابشی مشعل متخلخل و حرارتی بويلر زمان ماند و میزان انتشکار اکسکیدهای نیتروژن گرديده و از طرف ديگر کاهش میزان انتشار منوکسیدکربن را با افزايش نسبت همارزی به همراه دارد نتايج حاصککل از مقايسککه عملکرد مشککعل محیط متخلخل و شککعله آزاد نشککان از افزايش 9 محدوده شککعلهوری دارد میزان انتشککار آلايندهها و راندمان حرارتی بويلر در محدوده شعلهوری مشترک هر دو مشعل میانگینگیری و مقايسه شدهاند که مشعل محیط متخلخل باعه افزايش 9 راندمان حراتی کاهش 22 ppm آلاينده اکسککیدهای نیتروژن و افزايش 390 ppm میزان منوکسککید کربن شککده اسککت همچنین از تکنیک طراحی آزمايشها جهت انجام اين پژوهش اسکتفادهشکده و نتايج پژوهش از ديدگاه آماری نیز مورد بررسکی و تحلیل قرارگرفته است نتايج بدسککت آمده از تحلیل سککیگنال به نويز نشککان میدهد که برای متغیرهای هدف راندمان حرارتی و نرخ انتشککار منوکسککید کربن به ترتیب عوامل نسبت همارزی و نرخ آتش نقش اصلی را ايفا میکنند و برای متغیر هدف نرخ انتشار اکسیدهای نیتروژن هردو عامل نرخ آتش و نسبت همارزی تقريبا بهيک اندازه تاثیرگذار میباشند کلمات کلیدی مشعل محیط متخلخل فیبر فلزی احتراق پیش مخلوط آلايندهها احتراق راندمان طراحی آزمايشها
چكيده انگليسي :
Experimental Investigation of Porous Burner Performance in a Metal Fiber Structure Mehdi Fathi Dehkordi Mehdi fathi@me iut ac ir Date of Submission 2019 06 30 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohsen Davazdah Emami mohsen@cc iut ac irAbstract Combustion in a porous medium is considered by many researchers as an advanced industrial technology This type of combustion can have advantages such as greater flammability limit lower emission rate higherradiation efficiency and laminar flame speed compared to free flame burners In this generation the burnersuse all three methods of heat transfer conduction convection and radiation due to the fusion of the solidporous medium material In this study a suitable burner for the free flame burner is designed constructed andinstalled Then the combustion performance of the porous medium burner was experimentally investigated This porous medium burner has a fiber structure of FeCralloy Iron Chromium Aluminum Alloy The effectsof equivalence ratio and firing rate on temperature porous burner radiation efficiency pollutant emissionrate residence time and boiler efficiency were investigated It was found that increasing the firing rate reducedthe radiation efficiency of the porous and thermal efficiency of the boilers as well as the amount of carbonmonoxide emission on the other hand this increase in firing rates led to an increase in temperature residencetime and nitrogen oxides release rate Increasing the equivalence ratio also increases the radiation efficiencyof the porous burner thermal efficiency of the boiler the residence time and the amount of nitrogen oxidesreleased and on the other hand this increasing the equivalence ratio reduces carbon monoxide emissions The results of the comparison of the performance of the porous medium burner and free flame burner indicatean increase of 9 of the flammability range The amount of emissions and thermal efficiency of the boiler inthe range of common flammability are averaged and compared The porous medium burner boosts boilerefficiency by 8 reduces 22 ppm of nitrogen oxides and increases the emission of carbon monoxide by 190ppm Also the design of experiments techniques were used for this research and the results of the researchwere analyzed from a statistical point of view The results of signal to noise analysis show that the factors ofthe equivalence ratio and firing rate are the main role for the thermal efficiency target and the carbonmonoxide emission rate respectively and for the target variable the rate of nitrogen oxide release bothfactors of firing rate and equivalence ratio are almost equally effective Keywords Porous medium burner Metal fiber Premixed combustion Combustion pollutants Efficiency Design of experiments
استاد راهنما :
محسن دوازده امامي
استاد مشاور :
محمدرضا توكلي نژاد
استاد داور :
علي اكبر عالم رجبي، محمود اشرفي زاده
