Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
5
1
gregorian
2014
8
1
14
5
online
1
fulltext
fa
شبیهسازی دوبعدی مشعل تشعشعی کاتالیستی نفوذ متقابل
2D Simulation of Catalytic Radiant Counter-Diffusive Burners
در مطالعه حاضر، به بررسی عددی عملکرد مشعل¬های تشعشعی کاتالیستی نفوذ متقابل پرداخته شده است. در این مشعل¬ها سوخت از پشت سیستم وارد شده و پس از عبور از یک یا چند لایه عایق، وارد لایه کاتالیستی می¬شود. اکسیژن نیز از سمت جلوی مشعل نفوذ کرده و روی سطح کاتالیست با سوخت واکنش می¬دهد. به منظور تحلیل عملکرد پنل، یک مشعل کاتالیستی نفوذ متقابل شبیهسازی شده است. در شبیه¬سازی دوبعدی و پایای مشعل، معادلات بقای مومنتم در محیط متخلخل و غیر متخلخل، معادله بقای انرژی و معادله بقای گونه¬ها به روش المان محدود در نرم¬افزار COMSOL حل شده¬اند. به منظور استخراج شرایط مرزی مناسب در سطح لایه کاتالیستی مشعل، جریان سیال بر روی یک سطح متخلخل مدلسازی شده و نشان داده شد که می¬توان از روابط تجربی جابجایی طبیعی روی یک سطح عمودی استفاده کرد. مقایسه نتایج عددی حاصل با مطالعات تجربی پیشین منتشر شده در ادبیات فن، بهبود قابل توجه دقت مدل عددی تولید شده (به میزان 10%) را نشان داد. در این پژوهش نشان داده شد که نفوذ اکسیژن از سمت مقابل مشعل به لایه کاتالیستی به عنوان عامل محدودکننده در فرآیند احتراق کاتالیستی می¬باشد.
A two dimensional numerical study is presented for steady state performance analysis of a catalytic radiant counter-diffusive burner. In these burners, the gaseous fuel enters from the rear of the burner and passes through the insulation and catalyst layers. The oxygen enters the catalyst layer from the burner surface and opposite to the fuel path. The reaction takes place over the catalyst layer. In this paper, the momentum, energy and species conservation equations in porous and non-porous media are solved using the finite element method in the COMSOL software. The simulations are based on proposed corrections on boundary conditions and combustion rate of methane equation. The simulation results compared with experimental measurements published in the literature for the same geometry and conditions which shows a considerable (10%) improvements. It is shown that diffusion of oxygen through the pad limits the catalytic combustion and controls the fuel conversion in the burner.
مشعل تشعشعی کاتالیستی,شبیه سازی عددی,انتقال حرارت,محیط متخلخل
Catalytic radiant burner,numerical simulation,Heat Transfer,porous media
83
90
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-5387&slc_lang=fa&sid=15
Sayed Mostafa
Hosseinalipour
سید مصطفی
حسینعلی پور
100319475328460052063
100319475328460052063
Yes
Associate Professor/Iran university of science and technology
دانشیار/دانشگاه علم و صنعت ایران
Masoud
Madadelahi
مسعود
مددالهی
100319475328460052062
100319475328460052062
No
graduate student/ Iran university of science and technology
دانشجوی کارشناسی ارشد/دانشگاه علم و صنعت ایران
Arvin
Behravan
آروین
بهروان
100319475328460052061
100319475328460052061
No
Ph.D student/ Iran university of science and technology
دانشجوی دکتری/ دانشگاه علم و صنعت ایران
Matin
Parvari
متین
پروری
100319475328460052060
100319475328460052060
No
Associate Professor/Iran university of science and technology
دانشیار/دانشگاه علم و صنعت ایران