در این پژوهش، انتشار نیتروژن اکسید (NO) در یک دیگ بخار بازیافت گرمایی (HRSG) با دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بررسی شد. مقایسه بین مقادیر اندازه گیری شده در دیگ بخار HRSG با داده های به دست آمده از مدل سازی، تطابق خوبی بین این مقادیر را نشان داد. این تطابق بیانگر آن بود که مدل های مورداستفاده در سوختن و تولید NO برای پیش بینی ویژگی های جریان، سوختن و انتشار NO در دیگ بخار مناسب هستند. نتایج مدل سازی نشان داد که تولید NO به طور کامل به جریان سیال، توزیع دما و غلظت اکسیژن حساس است. همچنین، اثر نسبت اکی والان در دبی ثابت هوا بر دمای شعله و تولید NO بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت اکی والان در شرایط کم سوخت، دمای شعله در دیگ بخار افزایش یافته و مقدار بیشتری NO تولید شد. با این حال در شرایط پرسوخت، افزایش نسبت اکی والان در دبی ثابت هوا، سبب کاهش دمای شعله و تولید NO شد. بیش ترین مقدار دمای شعله و NO تولیدی در شرایط استوکیومتری مشاهده شد.

امروزه موتورهای توربینی کاربرد بسیاری در صنعت حمل ونقل و تولید انرژی دارند. با توجه به استفاده از سوخت های فسیلی در این نوع موتورها که منجر به تولید اکسیدهای نیتروژن و کربن مونوکسید می شود، نگرانی های زیست محیطی در این حوزه افزایش یافته است. روش های مختلفی جهت کاهش انتشار آلاینده ها پیشنهاد شده است. یکی از این روش ها افزودن بخارآب یا آب به محفظه احتراق جهت کاهش دمای شعله است. افزودن بخار به روش های گوناگونی انجام می گیرد. در این پژوهش فرض شده است که بخار در دیفیوزر به جریان اضافه می شود و به صورت پیش آمیخته با هوا وارد محفظه احتراق می شود. افزودن بخار فرآیند احتراق در داخل محفظه احتراق را تحت تاثیر قرار می دهد. لذا، بایستی بخار افزوده شده در فرآیند طراحی محفظه احتراق در نظر گرفته شود. از همین رو مدلی برای طراحی مفهومی هندسه محفظه و مطالعه تاثیر افزودن بخار روی آن ارائه خواهد شد. به همین منظور از داده های یک محفظه احتراق موتور واقعی برای مقایسه نتایج حاصل از طراحی هندسه به کمک مدل و بررسی تاثیر افزون بخار روی هندسه محفظه استفاده خواهد شد. برای بررسی عملکرد محفظه احتراق از روش شبکه راکتورهای شیمیایی جهت مدل سازی احتراق استفاده خواهد شد. ابتدا به کمک این روش مدل سازی احتراق بدون افزون بخار برای یک محفظه احتراق متداول حلقوی صورت می گیرد و نتایج حاصل از این روش با داده های این محفظه حلقوی مقایسه، سپس تاثیر افزودن بخار بر عملکرد مورد بررسی قرار می گیرد. در این پژوهش نشان داده شد که افزودن بخار راه موثری برای کاهش دما شعله و انتشار آلاینده است.

در این مطالعه، چگونگی بروز پدیده خودگرمایی در مواد اولیه و برخی از فرآورده های مرکب چوبی مورد بررسی قرار گرفت. مصرف اکسیژن در داخل مواد چوبی، به پیدایش گرادیان غلظت و در نتیجه انتشار آن از خارج به درون مواد چوبی منجر می گردد. با آنکه فرآیند انتشار کند است، طی دوره طولانی خودگرمایی، مقدار اکسیژن انتشار یافته فزونی گرفته و حرارت آزاد شده در نتیجه واکنش با اکسیژن قابل توجه خواهد بود. حرارت تولید شده منجر به ایجاد گرادیان حرارتی گردیده که در نتیجه آن، حرارت از طریق پدیده هدایت و انتشار بخار آب (در ماده مرطوب)، به محیط اطراف منتقل می شود. هنگامی که پتانسیل حرارتی اکسیژن انتشار یافته، از اتلاف حرارت بیشتر گردد، پدیده خود گرمایی رخ می دهد. در نتیجه پدیده خود گرمایی، ماده چوبی به دمای ثابتی می رسد که در آن، گرمای تولید شده معادل حرارت تلف شده است. به منظور تعیین این دمای تعادل، سه نوع شار حرارتی ناشی از انتشار اکسیژن، پدیده هدایت و انتشار بخار آب، ارزیابی شد و برای دما های مختلف مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین نتایج مشاهدات تجربی حاکی از آن است که در توده های انباشته از خرده چوب و خاک اره در هوای آزاد، با توجه به شرایط محیطی و ابعاد توده، درجه حرارت حداکثر تا حدود 65 درجه سانتی گراد یا کمی بیشتر افزایش خواهد یافت.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.