پژوهشگر: محمد علی عطاریان

تاریخ دفاع: 30 مهرماه 1404

ساعت و محل: 10 صبح در سالن سمینار طبقه سوم

استاد راهنما: دکتر علیرضا علی‌پور

چکیده:

یکی از راه‌های موثر جهت افزایش توان و کاهش آلاینده‌های زیست محیطی در محفظه‌های احتراق در ابعاد میکرو و همچنین تامین انرژی با چگالی بالا، استفاده از سیستم ترموفتوولتاییک^[1] با سوخت هیدروژن می‌باشد. در پژوهش حاضر به صورت عددی به بررسی احتراق مخلوط پیش‌آمیخته هیدروژن-هوا در محفظه احتراق هندسه ارائه شده توسط دانشگاه MIT  پرداخته شده‌است. در پژوهش حاضر، از مخلوط پیش‌آمیخته هیدروژن-هوا به‌دلیل صرف‌نظر از فضایی اضافی جهت اختلاط مخلوط غیر پیش‌آمیخته و همچنین حذف توربین جهت بررسی محفظه احتراق ارائه شده توسط دانشگاه MIT و پایداری حرارتی در محفظه احتراق استفاده گردیده‌است. همچنین اثر تغییرات سرعت جریان ورودی، نسبت هم‌ارزی و ضریب رسانش حرارتی بر مشخصه‌های احتراقی مخلوط پیش‌آمیخته هیدروژن-هوا بررسی شده‌است. نتایج نشان میدهد که بیشترین بازده حرارتی کل در سرعت‌های ورودی مختلف و نسبت هم‌ارزی یک و با ضریب رسانش حرارتی W/m.k7/6، مربوط به سرعت به‌ترتیب m/s4 و m/s8 می‌باشد که مقادیر آ‌ن‌ها به‌ترتیب 27/12% و 56/10% است که با افزایش سرعت ورودی، کاهش می‌یابد و توان خروجی محفظه احتراق برای استفاده در توربین نیز با افزایش سرعت ورودی از m/s4 به m/s8، به میزان 47% افزایش یافته است که مقدار بیشینه آن در سرعت m/s16 می‌باشد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که بیشترین بازده حرارتی کل برای نسبت‌های هم‌ارزی متفاوت و سرعت ورودی m/s8 و ضریب رسانش حرارتی W/m.K7/6، مربوط به نسبت هم‌ارزی یک می‌باشد که که مقدار آن برابر با 56/10% است که با افزایش آن بازده حرارتی کل کاهش می‌یابد. بررسی اثر ضریب رسانش حرارتی نشان میدهد که بیشترین بازده حرارتی کل با ضریب رسانش حرارتی مختلف و با سرعت m/s8 و نسبت هم‌ارزی 5/0، مربوط به تیتانیوم با ضریب رسانش حرارتی W/m.K7/6 می‌باشد که مقدار آن برابر با 05/9 است و با افزایش آن به مقدار7/1% کاهش می‌یابد.

واژگان کلیدی: احتراق در ابعاد میکرو، توربین‌گازی، گرما، محفظه احتراق، شبیه‌سازی عددی، هیدروژن، دانشگاه MIT