این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۶، شماره ۱، صفحات ۱۶۳-۱۷۲
عنوان فارسی استخراج ضرایب نرخ واکنش های کلی چندمرحله ای احتراق سوخت های هیدروکربنی متناظر با شرایط عملکردی محفظه برای پیش بینی آلاینده ها
چکیده فارسی مقاله در این مقاله یک روش عددی جهت استخراج ضرایب نرخ واکنش‌های کلی چند‌مرحله‌ای دلخواه برای احتراق هر سوخت هیدروکربنی با هوا متناسب با شرایط عملکردی ارائه و پیاده‌سازی شده است. اساس روش عددی بر اجرای همزمان دو حل‌گر یکی حل‌گر میدان احتراقی و دیگری حل‌گر بهینه‌ساز عددی استوار است. برای حل میدان احتراقی از یک حل‌گر راکتور کاملاً مخلوط شده استفاده شده که هر یک از سینتیک‌ شیمیایی کامل ، اسکلتی یا کاهش یافته را می‌تواند به‌عنوان معیار در نظر گیرد. انتخاب ضرایب نرخ واکنش‌های کلی چند‌مرحله‌ای از قبل تعریف شده به‌عنوان متغیرهای طراحی بهینه‌ساز تکامل تدریجی و در نظر گرفتن اختلاف غلظت مواد حاصل از احتراق به‌دست آمده از سینتیک مبنا و مکانیزم چند‌مرحله‌ای به‌عنوان تابع هدف ، مقادیر بهینه ضرایب نرخ را متناظر با شرایط عملکردی دلخواه ایجاد می‌کند. برای بررسی اعتبار و کاربرد این روش، سه مکانیزم کلی پنج مرحله‌ای برای احتراق متان با هوا متناسب با سه فشار عملکردی 1، 6.28 و 30 اتمسفر در محدوده نسبت هم‌ارزی 0.4-1.0 جهت پیش‌بینی انتشار آلاینده‌های مونوکسید‌نیتروژن و مونوکسید‌کربن استخراج شده است. غلظت تمامی مواد حاصل از احتراق از جمله آلاینده‌های مونوکسید‌نیتروژن و مونواکسید‌کربن و دمای شعله به‌دست آمده از مکانیزم‌های پنج مرحله‌ای ارائه شده با دقت بالایی با نتایج به‌دست آمده از مکانیزم کامل جی‌آر‌آی-3 تطابق دارد. یک مطالعه عددی مقایسه‌ای با استفاده از کد دینامیک سیالات محاسباتی برای یک محفظه احتراق آزمایشگاهی با به‌کارگیری مدل پنج‌مرحله‌ای تولید شده و یک مکانیزم کلی هشت-مرحله‌ای تابع فشار (پیشنهاد شده توسط نووسیلوو) در فشار عملکردی 6.28 اتمسفر، انجام شده است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Extraction of Rate Coefficients of Multi-step Global Reactions for Combustion of Hydrocarbon Fuels Regarding Operating Conditions for Pollutant Prediction
چکیده انگلیسی مقاله In this paper, a numerical method to extract rate coefficients of multi-step global reactions for combustion of hydrocarbon fuels with air regarding combustor operating conditions is presented and implemented. The numerical procedure is based on simultaneous interactions of two solvers including a solver for combustive field and another solver as numerical optimizer. A simple reactor solver namely Perfectly Stirred Reactor (PSR) is employed as a solver for reactive flow, and chemical kinetics such as detailed, skeletal or reduced can be considered as benchmark mechanism. Considering rate coefficients of predefined multi-step global reactions as design variables for Differential Evolution (DE) optimizer and the difference between product concentrations obtained from benchmark mechanism and multi-step mechanism as cost function gives optimized values of rate coefficients regarding desired conditions. To confirm reliability and applicability of the present method, three different five-step models is generated for methane-air combustion under three different operating pressure (1.0, 6.28, and 30.0 atm.) and equivalence ratio ranged between 0.4-1.0 for predicting NO and CO emissions. Product concentrations such as NO and CO and flame temperature obtained from the presented five-step mechanisms are closely in agreement with results obtained from the full GRI-3.0 mechanism. A comparative numerical study by means of Computational Fluid Dynamics (CFD) code has been performed for a laboratory scale combustor employing the generated five-step model and an eight-step pressure-dependent global mechanism (suggested by Novosselov) under operating pressure of 6.28 (atm.).
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله علیرضا شاکری |
دانشگاه صنعتی شریف
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی شریف (Sharif university of technology)

کریم مظاهری |
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف- دانشکده مهندسی هوافضا
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی شریف (Sharif university of technology)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_13980_991b6edd1f10dd8922fd54083974642c.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-227601.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات