Loading...
| Friend's email | |
| Your name | |
| Your email | |
| enter code | |
This page was sent successfuly
Optimization of Design Parameters for NOx Reduction in Combustion Process of an Effective Power Plants Burner
Abdollahpour, Mohammad Saleh | 2014
852
Viewed
- Type of Document: M.Sc. Thesis
- Language: Farsi
- Document No: 45918 (45)
- University: Sharif University of Technology
- Department: Aerospace Engineering
- Advisor(s): Mazaheri, Karim
- Abstract:
- In recent decade, pollution reduction is one of challenges in front of engineers. Nowadays accurate prediction of temperature and harmful Pollutants is vital, this leads to various models for turbulent combustion to predict combustion-generated pollutants. One of the most widely used models for simulating turbulent combustion is Flamelet because of separating the chemical reactions and the turbulent flow field. The unsteady state assumption of Flamelet model is capable of reasonably predict complicated phenomenon such as slow chemical reaction and radiation. The purpose of this study is to calculate combustion-generated emissions by Flamelet model and reduce these emissions by engineering techniques.
For this purpose, first by a jet diffusion flame, the Flamelet model has been verified. In this section, the effect of various parameters such as turbulence models, adiabatic and non-adiabatic flow, flow profile correction, the use of different mechanisms, and … on the combustion field has been studied. In the last section by selection of appropriate technique, a power plant burner has been simulated and the amount of NOx emissions of burner has been studied. Finally, using different parameters, emissions dropped in the burner - Keywords:
- Flare ; Nitrogen Oxides ; Flamelet Model ; Computational Fluid Dynamics (CFD) ; Turbulent Combustion
Digital Object List
-
محتواي کتاب
- view
Bookmark
- 1 مقدمه
- 1.1 انواع شعلهها
- 1.2 تعریف مسئله
- 1.3 کارهای گذشته
- 1.4 نوآوری
- 1.5 توصیف بخشهای پایاننامه
- 2 آشنایی با احتراق غیر پیش آمیخته و مدلسازی عددی
- 2.1 مقدمه
- 2.2 پیکربندی شعله دیفیوژن آرام
- 2.3 معادلات لحظهای حاکم بر جریان واکنشی
- 2.3.1 شار پخش جرمی
- 2.3.2 تانسور تنش برشی
- 2.3.3 شار پخش حرارتی
- 2.3.4 نرخ تولید یا مصرف گونهها
- 2.4 مقدمهای بر آشفتگی
- 2.4.1 توصیف ابتدایی آشفتگی
- 2.5 سطحهای محاسباتی برای احتراق آشفته
- شكل 2.3 تحولات زمانی از دمای محلی برای سه حالت محاسباتی RANS، LES و DNS [28].
- 2.6 شعله دیفیوژن آشفته
- 2.6.1 ویژگیهای خاص شعله دیفیوژن آشفته
- شكل 2.4 نمونهای از شعله غیر پیش آمیخته، تخلیه سوخت به هوای محیط.
- 2.6.2 ثبات شعله دیفیوژن آشفته
- 2.6.3 کمیتهای مهم بی بعد در شعلههای دیفیوژن آشفته
- 2.6.1 ویژگیهای خاص شعله دیفیوژن آشفته
- 2.7 شبیهسازی RANS برای جریان واکنشی آشفته
- 2.7.1 متوسط گیری معادلات
- 2.7.2 ترمهای بسته نشده در معادلات فاور متوسط گیری شده
- 2.7.2.1 تنش رینولدز
- 2.7.2.2 شار آشفته گونهها و آنتالپی
- 2.7.2.3 شار پخش آرام برای گونهها و آنتالپی
- 2.7.2.4 ارتباط فشار- سرعت
- 2.7.2.5 نرخ واکنش شیمیایی گونهها
- 2.8 تعامل بین شیمی و آشفتگی
- 2.8.1 مدلسازی نرخ واکنشها بر مبنای نرخ واکنش محدود
- 2.8.2 مدل نرخ- محدود آرام
- 2.8.3 مدل استهلاک ادی
- 2.8.4 مدل مفهوم استهلاک ادی
- 2.8.5 مدل فلیملت
- 2.9 مدل فلیملت آرام
- 2.9.1 معادلات فلیملت
- 2.9.2 روشهای محاسبه کسر مخلوط
- 2.9.3 نرخ کرنش و استهلاک اسکالر
- 2.9.4 تئوری مدل فلیملت آرام پایا
- 2.9.5 الگوریتم حل فلیملت پایا
- 2.9.6 معادله انتقال کسر مخلوط در جریان آشفته
- 2.9.6.1 شکل تابع چگالی احتمال
- شكل 2.6 مثالی از شکل PDF دوتایی
- 2.9.6.1 شکل تابع چگالی احتمال
- 2.10 تئوری مدل فلیملت آرام ناپایا
- 2.10.1 مدل فلیملت آرام ناپایا اویلری
- 2.11 اعتبار محدوده فلیملت
- 2.12 جمعبندی
- 3 انتشار آلایندهها احتراق
- 3.1 معادلات انتقال اکسیدهای نیتروژن
- 3.2 مکانیزم گرمایی
- 3.2.1 روشهای محاسبه غلظت رادیکال اکسیژن
- 3.2.1.1 روش تعادلی
- 3.2.1.2 روش تعادل جزیی
- 3.2.1.3 روش پیشبینی رادیکال اکسیژن
- 3.2.2 روشهای محاسبه رادیکال هیدروکسیل
- 3.2.2.1 روش حذف هیدروکسیل
- 3.2.2.2 روش تعادل جزیی
- 3.2.2.3 روش پیشبینی هیدروکسیل
- 3.2.3 محاسبه ترم منبع مکانیزم گرمایی
- 3.2.1 روشهای محاسبه غلظت رادیکال اکسیژن
- 3.3 مکانیزم سریع
- 3.4 مکانیزم اکسید نیترو میانی
- 3.5 مکانیزم سوختی
- 3.6 تشکیل اکسیدهای نیتروژن در جریانهای آشفته
- 3.7 روشهای موجود برای کاهش اکسیدهای نیتروژن
- 3.7.1 روش تزریق آب
- 3.8 جمعبندی
- 4 اعتبار سنجی روش حل
- 4.1 مشخصات مشعل
- 4.2 شبیهسازی حل عددی
- 4.2.1 استقلال شبکه
- 4.2.2 بررسی مدلهای آشفتگی
- 4.2.3 بررسی پروفیل دما در دو حالت بیدررو و غیر بیدررو
- 4.2.4 اصلاح پروفیل سرعت ورودی سوخت و اکسیدکننده
- 4.2.4.1 تأثیرات اصلاح سرعت بر روی کسر مخلوط
- 4.2.4.2 تأثیرات اصلاح پروفیل سرعت بر دما
- 4.2.4.3 تأثیرات اصلاح سرعت بر کسر جرمی گونهها
- 4.2.5 بررسی تعداد فلیملتها
- 4.2.6 تغییر مکانیزم
- 4.2.7 حل ناپایا
- 4.2.8 پس پردازش
- 4.3 جمعبندی
- 5 نتایج عددی
- 5.1 شرح مسئله
- 5.2 هندسه
- 5.2.1 هندسه سهبعدی
- 5.2.2 هندسه تقارن محوری
- 5.3 حل سهبعدی
- 5.3.1 شبکه حل هندسه سهبعدی
- 5.3.2 شرایط مرزی
- 5.3.2.1 شرایط مرزی حاکم بر ورودی هوا و سوخت
- 5.3.2.2 شرایط مرزی خروجی
- 5.3.2.3 شرایط مرزی دیواره
- 5.3.3 مدلهای حاکم
- 5.3.4 نتایج حل سهبعدی
- 5.4 شبکه دوبعدی
- 5.4.1 شبکه حل هندسه تقارن محوری
- 5.4.2 مدلهای حاکم
- 5.4.3 شرایط مرزی
- 5.4.3.1 محاسبه زاویه مشعلها
- 5.4.4 استقلال از شبکه
- 5.4.5 بررسی گردابهها
- 5.4.6 تأثیر زاویه نصب مشعل بر روی تولید اکسیدهای نیتروژن
- 5.4.7 اثرات تغییر اندازه حرکت
- 5.4.8 بررسی تأثیر تعداد نازل سوخت و اکسیدکننده بر اکسیدهای نیتروژن تولیدی
- 5.4.9 بررسی تأثیر افزایش رطوبت هوا بر میزان اکسیدهای نیتروژن تولیدی
- 5.5 جمعبندی
- 6 جمعبندي و نتيجهگيري
- 6.1 پیشنهاداتی برای کارهای آینده
- منابع و مراجع