آقای محمدصادق عابدی نژاد دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر بازدیدی طهرانی، روز سه شنبه 97/03/29 از رساله دکتری خود تحت عنوان "تحلیل پاشش سوخت مایع در محفظه احتراق توربین گاز هوایی با رویکرد کاهش آلاینده NOx" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 10:30 روز سه شنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار می گردد.

چکیده:

هدف از رساله حاضر، تحلیل مشخصه­های پاشش سوخت مایع در جریان واکنشی درون محفظه احتراق مدل توربین­ گاز هوایی با هدف کاهش آلاینده  می­باشد. برای مطالعه پاشش سوخت مایع و شناسایی پدیده­هایی نظیر توزیع، شکست و تبخیر قطرات از نگرش اویلر- لاگرانژی استفاده شده است. در ابتدا جهت تحلیل پدیده پاشش قطرات سوخت مایع به بررسی جریان پاششی غیرواکنشی پرداخته شده است. نتایج مبین این است که در تحلیل عددی حاضر دو پدیده برخورد و شکست ثانویه قطرات روی نمی­دهند و در نظر گرفتن­ محاسبات آن­ها تاثیری بر توزیع قطر و سرعت قطرات ندارد و صرفاً سبب افزایش هزینه­های محاسباتی می­گردد. با این­حال، اتصال بین دو فاز گاز و قطرات باید از نوع دوطرفه باشد و حضور قطرات بر جریان فاز گاز تاثیرگذار است. نتایج نشان می­دهد که تغییر شرایط هوای ورودی سبب تغییر اساسی در توزیع مشخصه­های دینامیکی قطرات می­گردد. برای تحلیل­­ مشخصه‌های جریان واکنشی پاششی، از رهیافت­های آشفتگی متوسط‌گیری رینولدز ناویر استوکس()، شبیه­سازی گردابه­های بزرگ () و شبیه­سازی گردابه­های جدا شده ()، مدل­ انتقال حرارت تشعشعی جهات مجزاء و مدل­­های احتراقی اضمحلال گردابه، غیر پیش­مخلوط تعادلی و فلیملت به همراه سه مکانیزم مختلف واکنش شیمیایی سوخت کروسین استفاده شده است. مدل‌سازی  به صورت پس‌پردازش توسط مدل‌ نرخ محدود انجام شده است. نتایج حاکی از این است که بهترین خروجی­ها از به­کارگیری مدل احتراقی فلیملت، مکانیزم سوخت 26 واکنشی و با رهیافت آشفتگی  حاصل می­گردند. مدل احتراقی فلیملت به دلیل در نظر گرفتن اثرات غیرتعادلی واکنشی و مکانیزم انتخابی به واسطه تعداد گام واکنشی، گونه احتراقی و انرژی فعال­سازی واکنشی متفاوت با دیگر مکانیزم­ها، توزیع دما، سرعت و غلظت دقیق­تری را پیش­بینی می­نماید. رهیافت­های­ و علاوه بر کیفیت و دقت بیشتر در پیش‌بینی توزیع سرعت، دما و غلظت متوسط گونه­های احتراقی، از نظر کمیت و تنوع نتایج (نظیر آشکارسازی ساختارهای منسجم جریان، نوسانات سرعت، دما و غیره) نیز نسبت به رهیافت  برتری دارند. با این­حال، به دلیل هزینه محاسباتی بالای رهیافت­های  و و قابل قبول بودن نتایج رهیافت ، جهت مطالعه‏ی پارامتر‎های متعدد در شرایط مختلف، از رهیافت  و مدل آشفتگی  استفاده شده است. در ادامه، به ‏منظور تحلیل پاشش سوخت مایع و میزان آلاینده تولیدی ، پاشش سوخت مایع در شرایط مختلف پاشش و هوای ورودی مطالعه شده است. به‌طوری‏که اثر هر یک از این پارامتر‏های متغیر سوخت و هوای ورودی بر دما، قطر قطرات، میزان آلاینده  و غیره ارزیابی شده است.
واژه‌های کلیدی:محفظه احتراق مدل توربین گاز، پاشش سوخت مایع، جریان پاششی واکنشی، آلاینده - شبیه­سازی عددی