فهرست مطالب

نشریه سوخت و احتراق
پیاپی 2 (پاییز و زمستان 1387)

  • تاریخ انتشار: 1387/07/07
  • تعداد عناوین: 5
|
  • بررسی اثر زنجیره ی آغازی بر آغازش مستقیم تراک
    سید عبدالمهدی هاشمی، مسعود افرند صفحه 1
    در این مقاله نقش مکانیزم واکنش احتراق بر آغازش مستقیم تراک به طور عددی مطالعه شده است. بدین منظور مکانیزم احتراق به کمک یک مدل سه مرحله ای مدل می شود که شامل زنجیره های آغازی، شاخه ای و پایانی است. در این تحقیق نقش زنجیره ی آغازی بر روی آغازش مستقیم تراک بررسی می شود. به منظور بررسی نقش مکانیزم، برای هر زنجیره یک زمان مشخصه (τ) تعریف می شود که دربرگیرنده اثر پارامترهای سینتیکی مختلف است. شبیه سازی عددی نشان می دهد که با افزایش زمان مشخصه ی زنجیره ی آغازی، انرژی بحرانی افزایش می یابد. برای بررسی تاثیر زنجیره ی آغازی در آغازش تراک نمودار رفتار فشار شوک برای زمان مشخصه های مختلف و هم چنین انرژی های آغازش گوناگون رسم شده است. این نمودارها بیانگر این هستند که در Iهای کوچک تر، سینتیک نقش مهم تری را بر رفتار موج دارد. هم چنین با افزایش انرژی آغازش، وابستگی مقدار حداقل فشار شوک در آغازش مستقیم به کم می شود. رفتار موج در آغازش بحرانی برای τI های بزرگ تقریبا مستقل از τI است و رفتار موج طی آغازش برای یک E0 مشخص تقریبا بر هم منطبق است. رابطه انرژی آغازش بحرانی با τI بستگی به مقدار τI دارد. برای مقادیر کم τI این رابطه نسبتا خطی با شیب کم و برای مقادیر زیاد این رابطه مجددا خطی با شیب بیش تری است.
    کلیدواژگان: زنجیره ی آغازی، زمان مشخصه واکنش، آغازش مستقیم، تراک، انرژی بحرانی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • محاسبه پارامترهای ضریب فعالیت در مدل های ترمودینامیکی با استفاده از دمای اشتعال محفظه بسته
    منصور نورالهی، عبدالصمد زرین قلم مقدم صفحه 13
    در تحقیق حاضر دمای اشتعال ترکیب های دوجزیی اتانول+ اکتان نرمال، 1-پروپانول+ اکتان نرمال، 1-پروپانول+ دکان نرمال و هم-چنین دکان نرمال+ اکتان نرمال در فشار اتمسفریک اندازه گیری شد. با استفاده از دماهای اشتعال آزمایشگاهی، پارامترهای برهم کنش دوتایی ترکیب های یادشده در مدل های ترمودینامیکی NRTL، Wilson وUNIQUAC محاسبه شد. هم چنین غلظت های تعادلی بخار- مایع برای ترکیب دوجزئی اتانول+ اکتان نرمال با استفاده از پارامترهای بر هم-کنش دوتایی (Binary parameters) به دست آمده از دمای اشتعال محاسبه شد و نتایج با داده های گزارش شده در مراجع مقایسه، و توافق بسیار نزدیکی مشاهده شد.
    کلیدواژگان: دمای اشتعال، مدل های ضریب فعالیت، پارامترهای بر هم کنش دوتایی، مخلوط های دوجزیی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ارزیابی راهبردهای مختلف مهار کوبش در یک موتور اشتعال جرقه ای گازسوز به کمک یک مدل احتراقی شبه ابعادی سه ناحیه ای
    محمد قنبری، رضا ابراهیمی، سیدعلی جزایری صفحه 21
    تشخیص وقوع کوبش به منظور جلوگیری از بروز احتراق غیر عادی، به عنوان یکی از مهم ترین اهداف، در زمینه توسعه و مدل سازی موتورهای اشتعال جرقه ای محسوب می شود. پژوهش حاضر، به ارائه ی مدلی بهبود یافته برای شبیه سازی تحلیلی احتراق درون موتور اشتعال جرقه ای با سوخت گاز طبیعی و با هدف بررسی اثرات شرایط عملکردی مختلف به ویژه بر وقوع کوبش و شدت آن می پردازد. در رهیافت حاضر، با ارائه ی یک مدل ترمودینامیکی سیکل بسته از طریق یک مدل شبه ابعادی سه ناحیه ای بهبود یافته (سوخته، نسوخته و شعله) با درنظر گرفتن سینتیک شیمیایی در این نواحی، امکان پیش بینی وقوع کوبش در ناحیه گازهای نسوخته به صورت سینتیکی فراهم می شود. در این مدل، فرض می شود مخلوط داخل سیلندر همگن بوده و در مرحله ی احتراق به دو ناحیه سوخته و نسوخته به همراه شعله که به عنوان مرز این دو ناحیه است، تقسیم می شود. به منظور تخمین نرخ سوختن از یک مدل سرعت شعله آشفته متان استفاده شده است. مکانیزم شیمیایی به کار گرفته شده شامل 32 واکنش و 14 گونه ی شیمیایی بوده که در هر دو ناحیه سوخته و نسوخته اعمال شده و بر اساس آن وقوع خوداشتعالی در ناحیه گازهای نسوخته پیش بینی می شود. در پایان، مطالعه ی جامعی درباره رفتار شاخص های مختلف عملکردی و اثر برخی از آنها بر وقوع کوبش انجام شده است. هم چنین استفاده از روش بازخورانی مجدد گازهای خروجی به عنوان روشی موثر در مهار کوبش ارزیابی شده و در نهایت، راه-کارهایی در این مورد ارائه شده است. نتایج به دست آمده از مدل توسعه داده شده با نتایج تجربی در یک موتور واقعی، مقایسه شده و نتایج، حاکی از سازگاری مناسب کد توسعه داده شده است.
    کلیدواژگان: کوبش، سرعت شعله ی مغشوش، مدل احتراقی سه ناحیه، ای، بازخورانی گازهای خروجی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تاثیر مدل های انتقال گرمای تشعشعی بر پیش بینی شعله ی چرخشی متان- هوا در یک محفظه ی احتراق مدل توربین گاز
    فرزاد بازدیدی تهرانی، حامد زینی وند صفحه 1
    در مقاله حاضر، به تحلیل عددی سه بعدی جریان واکنشی، چرخشی و دیفیوژنی متان و هوا در محفظه ی احتراق مدل یک توربین گاز مبتنی بر روش حجم محدود برای بررسی عملکرد دو مدل تشعشعی متداول، مدل انتقال مجزا (DTRM) و مدل تشعشعی P-1 پرداخته شده است. از مدل تنش های رینولدز (RSM) برای پیش بینی جریانات آشفته و از مدل اضمحلال گردابه (EDM) برای بررسی واکنش جریان بهره گرفته شده است. روش بالادست مرتبه دوم برای گسسته سازی جمله های جا به جایی تمام معادلات ترابری به کار رفته است. الگوی سیمپلسی برای کوپل کردت جمله های فشار و سرعت به کار رفته است. میانگین وزنی گازهای خاکستری (WSGGM) برای محاسبه ی خواص تشعشعی گازها استفاده شده است. نتایج عددی حاصل، در حالت اعمال انتقال گرمای تشعشعی و هم چنین بدون انتقال گرمای تشعشعی با نتایج تجربی معتبر موجود مورد مقایسه قرار گرفته و عملکرد دو مدل تشعشعی ذکر شده از دیدگاه قابلیت های محاسباتی و هم چنین دقت شبیه سازی ارزیابی شده است. مقایسه ی نتایج عددی، اهمیت نقش مدل های تشعشع را به ویژه در رابطه با محاسبه شار گرمایی وارد بر دیواره نشان می دهد. هر دو مدل تشعشعی انتقال مجزا و مدل P-1 در پیش-بینی دمای گازهای درون محفظه، نتایج مشابهی را ارائه می دهند. اگر چه مدل انتقال مجزا زمان محاسباتی بسیار بیش تری نیاز دارد. مدل تشعشعی P-1 شار گرمایی وارد بر دیواره را بیش از میزان حقیقی پیش بینی می کند.
    کلیدواژگان: جریان واکنشی چرخشی، مدل اضمحلال ادی، مدل تنش، های رینولدز، مدل تشعشعی
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • بررسی تاثیر افزودنی های اکسیژن دار و نیتروژن دار بر روی خصوصیات فیزیکی- شیمیایی و آلاینده های سوخت دیزلی
    وحید پیروزفر، عبدالصمد زرین قلم مقدم، فتح الله امی، محمدرضا امیدخواه صفحه 17
    در این مقاله تاثیر افزودنی ها بر روی دانسیته، ویسکوزیته، عدد ستان، نقطه اشتعال، دمای جوش، فراریت و تقطیر بررسی شده است. یک افزودنی می تواند هم به صورت یک پایدارکننده ترکیب و هم به صورت یک بهبود دهنده ی احتراق به کار برده شود که بدین وسیله می-توان خواص سوخت (مخصوصا عدد ستان) را به منظور بهبود فرایند احتراق بالا برد. فرمول بندی های جدیدی که برای سوخت پیشنهاد شده است، شامل 2 و 5 درصد حجمی افزودنی (نیترو متان، نیترو اتان، 2- متوکسی اتیل اتر) در مخلوط اتانول- افزودنی و 5، 5/7 و 10 درصد حجمی از این ترکیب در سوخت دیزل است که این ترکیبات بر روی یک موتور دیزل MB-OM 457 LA آزمون شده اند. در این پروژه انواع گازها و دوده ی خروجی از این موتور آنالیز شده و تغییرات آن بررسی شده است. نتایج نشان داد که تشکیل دوده می-تواند به اندازه ی 50، 30 و 27 درصد به ترتیب با فرمول بندی های E-MX5-10،E-NM5-10 و E-NE5-10 کاهش یابد.
    کلیدواژگان: افزودنی سوخت دیزل، خواص فیزیکی و شیمیایی، کاهش دوده، بهبود دهنده ی عدد ستان، گازهای خروجی و آلاینده، احتراق
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
|
  • Investigation of the Effect of Chain Initiation on Direct Initiation of Detonation
    S. A. Hashemi, M. Afrand Page 1
    In this paper, the role of reaction mechanism in direct initiation of detonation is studied numerically. The combustion mechanism is presented using a three-step kinetics model, which consists of chain initiation, chain branching and chain termination. In this research, the role of chain initiation on the blast initiation is studied. To investigate the role of chemical mechanism, a characteristic time (τ) is defined for each step, which contains the effect of various kinetics parameters. Numerical simulation shows that extending the initiation characteristic time (I) causes an increase in the critical energy of direct initiation. To demonstrate the role of chain initiation on detonation initiation, shock pressure diagrams are presented for different values of I, and also for various initiation energies (E0). These diagrams show that for smaller Is, kinetics has a more important effect than for larger values of Is. Also, it is shown that by increasing the initiation energy, dependence of minimum value of the shock pressure on I is decreased. For large values of Is, the behavior of the wave in the critical initiation is almost independent of I; thus, detonation behavior for a given E0 nearly coincides with the respective Is. The relationship between a I and E0 depends on the value of I. For small I, this relationship is linear with a small slope, whereas for large I, it is linear with a large slope.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Calculation of Mixture Equilibrium Binary Interaction Parameters in Thermodynamic Models Using Closed Cup Flash Point
    M. Noorollahy, A. Zarringhalam Moghaddam Page 13
    In the present work, the flash points of binary systems (ethanol+ n-octane, 1-propanol+ n-octane, 1-propanol+ n-decane, and n-octane+ n-decane) were measured in atmospheric pressure. The resulting flash points data were used in NRTL, Wilson and UNIQUAC models to calculate the mixture binary parameters. The results were subsequently compared with experimentally produced VLE data, and revealed that this method is able to predict the binary interaction parameters of binary mixtures with high accuracy.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Evaluation of Various Knock Control Methods in a Spark Ignition Engine Fuelled with Natural Gas through a Three Zone Quasi-Dimensional Combustion Model
    M. Ghanbari, R. Ebrahimi, S. A. Jazayeri Page 21
    Detection of knock onset to control abnormal combustion is one of the most important targets in SI engine modeling. The present contribution describes a refined analytical approach to knock occurrence simulation and its intensity. In the quasi-dimensional model used in this research, the homogeneous charge of the cylinder during the combustion period is assumed to be divided into three parts; These include: burned product, unburned reactant, which comprises the end gas region, and flame front. One of the advantages of this research is its application of turbulent flame propagation to mass burning rate estimation and its use of kinetic reactions mechanism in both burned and unburned zones. A 32 step- and 14 species- mechanism is applied to examine the behavior of the end gas region. Finally, operating parameters, factors affecting knock onset and its intensity (e.g. inlet pressure and temperature, equivalence ratio, spark timing, compression ratio, etc.) have been examined. Moreover, the effects of EGR on knock occurrence and engine output are evaluated as an effective method, and are compared against other factors. The predictive engine model has been validated through comparing the calculated results with the experimental data from an actual engine, and the results show a significant agreement between the two.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Influence of Thermal Radiation Models on Prediction of Reactive Swirling Methane/Air Flame in a Model Gas Turbine Combustor
    F. Bazdidi, Tehrani, H. Zeinivand Page 1
    A numerical simulation of reactive swirling methane/air non-premixed flame in a new three-dimensional model combustion chamber is carried out to assess the performance of two thermal radiation models, namely, the Discrete Transfer Radiation Model and the P-1 Model. A Finite Volume staggered grid approach is employed to solve the governing equations. The second-order upwind scheme is applied for the space derivatives of the advection terms in all transport equations. The SIMPLEC algorithm is used to handle the velocity and pressure coupling. The eddy dissipation model is employed to predict the heat release and the Reynolds stress turbulence model is applied to simulate the flow behavior. A weighted-sum-of-gray-gases model is used for the gas radiative properties. Computational results with and without the radiation effects are compared with the available experimental data and the two radiation models are evaluated in terms of computational efficiency and prediction accuracy. Comparison of present numerical results with experimental data reveals that the thermal radiation mode is important especially for heat flux on the walls. Both the Discrete Transfer Radiation and P-1 radiation models predict temperature distribution reasonably well, although the latter involves a relatively high computational cost. The P-1 model overestimates heat flux on the walls.
    Abstract View Paper Original: English
  • Investigation of the Effects of Oxygenate and Nitrate Component Additives on Physico-Chemical Properties and Exhaust Emission of Diesel Fuel
    V. Pirozfar, A. Z. Moghadam, F. Ommi, M. R. Omidkhah Page 17
    This study evaluates the effect of additives on diesel and of additive-ethanol-diesel fuel blends on the density, viscosity, cetane number, flash point, boiling point, distillation and performance in engine tests. An additive is used to keep the blends homogenous and stable, and an ignition improver, which can enhance cetane number in ethanol-diesel fuel blends. The formulations were carried out with 5, 7.5 and 10% v/v of additive-ethanol starting from a base diesel. The presence of MXEE (2-Methoxy Ethyl Ether), NM (Nitro Methane), NE (Nitro Ethane) and ethanol in the diesel fuel significantly alters the characteristics of volatility (flashpoint and distillation curve) and increases the cetane number, improving the fuel’s performance in engine tests. The performance of the new fuel formulations were studied on a MB-OM 457 LA diesel engine in idle and cut-off speed positions. The results showed that soot formation can be reduced by more than 50%, 30% and 27% with the diesel formulations; E-NE5-10, E-NM5-10 and E-MX5-10, respectively.
    Abstract View Paper Original: English