توصيفگر ها :
احتراق , مشعل چرخان , توربولاتور , انسيس فلوئنت , فن , ديناميك سيالات محاسباتي , آلاينده هاي احتراق
چكيده فارسي :
چكيده
احتراق يا سوختن حاصل يك فرايند شيميايي گرمازا بين يك ماده سوختني و عامل اكسيدكننده مي باشد كه با ايجاد گرما و تغيير شيميايي مواد اوليه همراه مي شود. در احتراق هيدروكربن‌ها، در واقعيت مخلوط هايي مانند كربن مونو اكسيد و كربن خالص (خاكستر يا دوده) موجود مي باشد. از طرفي ممكن است ميان عوامل اوليه سوختن و هواي محيط نيز واكنش صورت پذيرد و به دليل اينكه 78 درصد از جو شامل نيتروژن بوده، مي توان شاهد به وجود آمدن تركيب‌هايي از نيتروژن اكسيد باشيم. در پژوهش حاضر پس از اعتبار سنجي نتايج جهت افزايش راندمان و كاركرد كوره ي احتراق با مشعل چرخان و همچنين براي رفع مشكلات موجود آن و كاهش ميزان توليد آلاينده ها، به تغييرات در هندسه محفظه احتراق مذكور پرداخته شده است و در اين تغييرات ملاحظات ظريف و با ارزشي بايد مورد توجه قرار بگيرد. از جمله اين ملاحظات مي توان به عملكرد ترموديناميكي، انتقال حرارتي و سيالاتي محفظه احتراق مورد مطالعه و از طرفي توليد و انتشار آلودگي اشاره نمود. تغييراتي كه در پژوهش حاضر بر روي هندسه ي كوره ي احتراق انجام شده است تعبيه ي توربولاتور و فن در ورودي مشعل چرخان مي باشد كه نتايج حاصل از احتراق را براي سه سوخت زغال سنگ و گاز متان و بنزين مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است. به لحاظ اينكه انجام كار هاي تجربي بسيار دشوار و پر هزينه بوده, در اين زمينه از روش هاي عددي براي پيش بيني نتايج حاصل از احتراق در كوره ي مذكور استفاده مي شود كه جهت پياده سازي اين روش از نرم افزار تجاري انسيس فلوئنت استفاده شده است. در نهايت مشاهده شد كه با افزايش فن و توربولاتور در ورودي مشعل كوره ي احتراق مورد مطالعه ميزان مصرف اكسيژن كه بيانگر راندمان احتراق مي باشد و همچنين توليد آلاينده ي NOx در احتراق هر سه سوخت مذكور به ترتيب افزايش و كاهش مي يابد.
چكيده انگليسي :
Abstract
Combustion is the result of an exothermic chemical process between a combustible material and an oxidizing agent wich causes heat generation and the chemical changes on primary material. in the combustion of hydrocarbons, in reality there are carbon compounds such as carbon monoxide and Pure carbon (ash or soot). Also, there may be a reaction between the combustion process primary factors and the ambient air and because 78% of the atmosphere consists of nitrogen, Therefore, compounds of nitrogen oxide will be produced. In the present study, after validating the resaults, To improve efficiency and functionality of the boiler Combustion with swirl burner and sometimes to solve its existing problems and reducing the amount of pollutant production, changes have been made in the geometry of the mentioned combustion chamber. In these changes, delicate and valuable considerations should be taken into account. Among these considerations, it is possible to refer to the thermodynamic performance, heat transfer and fluid flow of the studied combustion chamber and also, production and emission of pollution. The changes that in the current research, it was done on the geometry of the boiler combustion is Installing the turbulator and fan at the entrance of the swirl burner that results of combustion has been analyzed for three fuels: coal, methane gas, and gasoline. Because it is very difficult and expensive to do experimental work Therefore, numerical methods have been used to predict the results of combustion that Ansys Fluent software was used to implement this method. Finally, it was observed that by increasing the fan and turbulator at the entrance of the swirl burner of the mentioned boiler combustion, the amount of oxygen consumption, which indicates the combustion efficiency and Also, the production of NOx pollutant in the combustion of all three The mentioned fuel increases and decreases respectively.
