فهرست مطالب

نشریه سوخت و احتراق
سال دوم شماره 1 (پیاپی 3، بهار و تابستان 1388)

  • تاریخ انتشار: 1388/01/20
  • تعداد عناوین: 6
|
  • بابک کشیر، صادق تابع جماعت صفحه 1
    در پژوهش حاضر به مطالعه ی تجربی پایداری شعله ی غیر پیش آمیخته و آشفته پروپان و گاز طبیعی همراه با جریان اکسیدکننده هم محور پرداخته شده است. اثر سرعت جریان های سوخت و اکسیدکننده و رقیق سازی جریان اکسیدکننده مطالعه شده و دو نوع حد پایداری مشاهده شده است. برخاستگی شعله از روی نازل سوخت اولین حد پایداری است. دومین حد، خاموشی قسمت آشفته شعله در نقطه گذار از جریان آرام به آشفته است. در طی انجام آزمایش ها، جریان های سوخت و اکسیدکننده در دمای محیط (oC 25) هستند. در طی فرایند رقیق سازی، اکسیدکننده اکسیژن با گازهای نیتروژن یا دی اکسیدکربن رقیق می شود و در سایر آزمایش ها از هوای محیط به عنوان اکسیدکننده استفاده شده است.
    کلیدواژگان: مطالعه ی تجربی، پایداری، شعله ی غیر پیش آمیخته و آشفته، رقیق سازی
  • آرش نجفی، عبدالصمد زرین قلم مقدم صفحه 15
    در این مقاله، نتایج آزمایش های اندازه گیری دمای شعله در جسم احاطه شده در آتش گزارش شده است. اثر ذرات نانو در زمان گسترش شعله مطالعه شده و تاثیر متغیرهای ابعاد آتشاستخری، فاصله از پایه شعله، نوع سوخت و ذرات نانو روی دمای شعله بررسی شده است. از نانو لوله کربنی چند دیواره به عنوان ذرات نانو و از نفت سفید و گازوییل به عنوان سوخت استفاده شده است. نتایج نشان داد که ابعاداستخر بیش ترین اثر را در افزایش دمای شعله دارد. در مجموع افزودن نانو لوله کربنی چند دیواره به سوخت باعث کاهش 10 تا 20 درصدی دمای شعله می شود؛ هم چنین باعث افزایش 15 تا 30 درصدی زمان گسترش شعله ی نفت سفید و افزایش 6 تا 26 درصدی زمان گسترش شعله ی گازوییل می شود.
    کلیدواژگان: دمای شعله، آتشاستخری، گسترش شعله، احاطه شده در آتش، ذرات نانو
  • پژمان کاظم پور، فتح الله امی صفحه 25
    در این مقاله مدل تفصیلی از پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای (SOFC) ارایه می شود که به طور ویژه برای ارزیابی عملکرد این پیل سوختی در سیستم های ترکیبی گرما و الکتریسته توسعه یافته است. مدل توسعه یافته شامل تحلیل جرمی، ممنتوم، گرمایی و الکتروشیمیایی به همراه مدل های سینتیک واکنش های هیدروکربن است. مدل الکتروشیمیایی ارزیابی کامل هر سه تلفات اهمی، فعال سازی و غلظت را شامل می شود. به منظور افزایش دقت مدل؛ واکنش های تبدیل متان و شیفت آب- گاز، پنج لایه دمایی، مدل انتقال گرمای تشعشعی و ویژگی های مواد متغیر با دما در مدل به کار گرفته شده است. مدل بر اساس مقادیر عددی و تجربی موجود برای یک پیل سوختی دما بالا با تبدیل داخلی سوخت معتبرسازی شده است که نشان از توانایی و دقت بالای مدل برای پیش گویی عملکرد این نوع پیل سوختی را دارد. سرانجام، به منظور ارزیابی تاثیر متغیرهای اساسی، تحلیل حساسیت بر روی متغیرهای فاکتور مصرف سوخت و نرخ هوای اضافی انجام شده است.
    کلیدواژگان: پیل سوختی اکسید جامد، حجم کنترل، مدل سازی سیستم، تلفات ولتاژ
  • سید علیرضا خباز، رحیم خوشبختی سرای، رئوف مبشری صفحه 41
    این مطالعه تاثیر محتویات گوگرد سوخت و هم چنین عدد ستان سوخت دیزل را بر روی احتراق، عملکرد و آلاینده های خروجی از یک موتور دیزل پاشش مستقیم بررسی می کند. فرایند آزمایش بر اساس روند 8 مد مطابق استاندارد (ECE-R96) انجام می شود. برای بررسی تاثیر متغیرهای سوخت بر آلایندگی و عملکرد، هفت سوخت مختلف تهیه شد که سه سوخت با محتویات گوگرد مختلف در گستره های 50، 500 و ppm 3500 و چهار سوخت دیگر با اعداد ستان مختلف در گستره بین 47 تا 57 بود. نتایج تجربی به دست آمده در این مطالعه نشان می-دهد که سطح گوگرد سوخت تاثیر محسوسی بر روی همه آلاینده-های خروجی از موتور به ویژه بر روی آلاینده PM دارد. نتایج به دست آمده در مورد سوخت های با اعداد ستان مختلف حاکی از این حقیقت است که هر چه عددستان سوخت افزایش می یابد میزان آلاینده NOx کاهش و میزان آلاینده PM افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: عدد ستان، متغیرهای سوخت دیزل، آلایندگی، موتورهای دیزل
  • محمدرضا سعیدی نیچران، برات قبادیان، تیمور توکلی، رحیم خوشبختی سرای صفحه 55
    در تحقیق حاضر، استفاده از بیودیزل حاصل از روغن پسماند خوراکی در یک موتور دیزل CFR ستان سنج و نیز یک موتور دیزل لیستر 1/8M مطالعه شده و تاخیر اشتعال مخلوط های مختلف سوخت دیزل شماره 2 معمولی و بیودیزل بر مبنای حجمی (B00، B10، B20، B30، B40، B50، B60، B70، B80، B90، B100) بررسی شده است. موتور دیزل تحت آزمایش با سرعت ثابت 730 دور در دقیقه ولی در بارهای مختلف 25، 50، 75 و 100 درصد بار کامل به کار گرفته شد. در ابتدا، عدد ستان مخلوط های مختلف سوخت دیزل و بیودیزل در موتور دیزل CFR ستان سنج بر مبنای استاندارد ASTM-D 613 تعیین شد. با استفاده از عدد ستان مخلوط های سوخت و رابطه بین عدد ستان و تاخیر اشتعال، تاخیر اشتعال مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل محاسبه شد. نتایج آزمایش های تجربی نشان داد که با افزایش درصد بیودیزل در سوخت مخلوط بیودیزل و دیزل، عددستان سوخت افزایش یافت و تاخیر اشتعال کاهش یافت. سپس مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل در موتور دیزل لیستر 1/8 M تحت آزمون های کوتاه مدت و در چهار بار مختلف بر مبنای استاندارد 49-ECE R آزمایش شد. با استخراج منحنی های فشار- زاویه ی میل لنگ (P-θ) و مشتق اول و دوم فشار، تاخیر اشتعال مخلوط-های سوخت دیزل و بیودیزل در چهار بار مختلف تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش درصد سوخت بیودیزل در مخلوط-های سوخت دیزل و بیودیزل، تاخیر اشتعال کاهش می یابد. مقایسه-ی نتایج دو روش تعیین مقادیر تاخیر اشتعال مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل بیانگر مطابقت آن هاست. روند کاهش دوره ی تاخیر اشتعال در گستره ی کامل بار موتور تحت آزمایش، با افزایش درصد بیودیزل در مخلوط سوخت های بیودیزل و دیزل یک مزیت مهم محسوب شده و موجب کاهش کوبش دیزل، کاهش آلاینده های مهم به ویژه NOx، کاهش فرسایش قطعات موتور و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور خواهد شد.
    کلیدواژگان: سوخت بیودیزل، موتور دیزل، تاخیر اشتعال موتور
  • کاظم بشیرنژاد، حمید مهدی هروی، دانیال فلاح هروی، محمد مقیمان صفحه 69
    در این پژوهش اثر متغیرهای مختلف از جمله محل تزریق خوراک سوخت، دبی سوخت، نوع سوخت و طول ناحیه ورودی کوره در تولید دوده ی صنعتی مطالعه شده است. اندازه گیری ها در یک کوره ی آزمایشگاهی که بدین منظور طراحی و ساخته شده انجام پذیرفته است. غلظت دوده ی صنعتی خروجی از کوره به روش وزنی اندازه گیری شده است. نتایج آزمایشگاهی برای چهار نوع سوخت شامل متان، پروپان، استیلن و گازوییل به دست آمده است. نتایج نشان می دهند که بهره تولید دوده ی صنعتی برای سوخت های متان، پروپان و گازوییل نسبت به هم تغییرات کمی دارند اما بهره تولید دوده ی صنعتی از استیلن بیش تر از دو برابر متان، پروپان و حتی گازوییل است. نتایج هم-چنین نشان می دهند که اثر محل تزریق خوراک سوخت بر بهره تولید دوده ی صنعتی وابسته به هندسه محفظه ی احتراق سوخت اصلی است. هم-چنین مشاهده شد که به ترین بازده تولید دوده ی صنعتی برای تمام سوخت ها به جز استیلن در نسبت هم ارزی 4 به وقوع پیوسته است.
    کلیدواژگان: دوده ی صنعتی، بهره تولید، متان، پروپان، استیلن، گازوییل
|
  • B. Kashir, S. Tabejamaat Page 1
    The stability behavior of jet non-premixed flame developing in a coflowing stream is studied experimentally, using city gas and propane as fuel gases. Effects of oxidant and fuel stream velocities and oxidant stream dilution have been studied. Two types of stability limits are observed. Blow-off of the rim-stabilized flame is the first stability limit. The second is the break-off or extinction of the turbulent portion of the flame at the transition point from laminar to turbulent flow. Oxidant and fuel streams are in environmental temperature. In dilution experiments, oxidant primary stream is oxygen as diluted with nitrogen or carbon dioxide. In the other experiments, oxidant is environmental air.
  • A. Najafi, A. Z. Moghaddam Page 15
    In this article, results of flame temperature measurements of a fire engulfed object are presented. The effects of nano particles at the time of flame spread, as well as the effect of such parameters as pool fire dimension, height from fuel surface, and fuel type on flame temperature are investigated. Multi-walled Carbon nanotubes were used as nano particles, and Kerosene as well as diesel oil were used as fuels. The results show that pool dimension is the most effective parameter for flame temperature rise. They also indicated that, altogether, presence of MWNT reduces flame temperature by 10-20%, while it increases the flame spread time of kerosene by 15-30% and that of diesel oil by 6-26%.
  • P. Kazempoor, F. Ommi Page 25
    The paper presents a detailed solid oxide fuel cell (SOFC) model that is specifically developed for the performance evaluation of planar SOFC stacks in combined heat and power (CHP) systems. The developed model includes the mass, momentum, thermal and electrochemical analysis, as well as the kinetic models of hydrocarbon reactions. The electrochemical model includes a complete evaluation of ohmic, activation and diffusion polarisations. To increase the accuracy of the model; methane reforming and water-gas shift reactions, several layers of temperature, radiation heat transfer model and material temperature dependent property are also applied to the model. The model is also validated with available numerical and experimental data for a high temperature SOFC with internal reforming, showing the capacity to accurately predict its operating conditions. Finally, sensitivity analyses on fuel utilization factor and on air excess ratio are performed to investigate the effects of different key parameters.
  • S. A. R. Khabbaz, R. Khoshbakhti Saray, R. Mobasheri Page 41
    This study investigates the effects of sulfur contents and Cetane number (CN) of diesel fuel on combustion, performance and exhaust emission characteristics of a direct injection (DI) diesel engine. The engine experiments were run at 8-modes steady-state emission test procedure (ECE-R96). To evaluate the influence of fuel properties on engine’s emissions and performance characteristics, seven different test fuels were prepared: three fuels with different sulfur contents in the ranges of 50 ppm, 500 ppm and 3500 ppm and four fuels with a different cetane number that changes from 47 to 57. Experimental results indicate that the sulfur level of the diesel fuel has a significant effect on all regulated emissions, especially on PM. Also, the obtained results for fuels with different cetane numbers show that NOx emissions are reduced and PM emissions are increased when cetane number increases.
  • M. Saidi Neicharan, B. Ghobadian, T. Tavakoli, R. Khoshbakhti Saray Page 55
    In the present study, the use of biodiesel collected from waste vegetable oil in a CFR diesel and a direct injection M 8.1 diesel engine is studied. Experiments were carried out in wide ranges of engine load conditions to evaluate the engine ignition delay with waste vegetable oil and its blends on volume basis with ordinary No.2 diesel fuel. The engine under investigation operates at a fixed speed of 730 rpm, but at different loads, i.e. 25%, 50%, 75% and 100% of full loads. First, the cetane number for blended fuels was measured in a CFR diesel engine based on ASTM-D613 standard method, and ignition delay of blended fuels was calculated based on the cetane number using the relationship between the two. Experimental results revealed that by increasing the biodiesel percentage in the blend, the cetane number of the blended fuels increases, which then causes reduction of the ignition delay. Then, M 8.1 diesel engine was tested at 4 loads and constant engine speed conditions based on the ECE R-49 standard. Engine cylinder pressure data was measured, and the first and second derivatives of pressure curves were drawn to obtain the ignition delay on the basis of these curves. The results indicated that by increasing the biodiesel percentage, ignition delay of blended fuels decreases. Comparison of the results for both methods for ignition delay of the diesel engine confirmed that incresing biodiesel percentage in biodiesel/diesel blended fuels reduces the ignition delay. The decreasing trend of ignition delay for the complete range of engine load though increase in the biodiesel percentage in the fuel blend is an important advantage in diesel knock, NOx emission, engine parts wear reduction, and lengthening the effective life span of the engine.
  • K. Bashirnezhd, H. Momahedi Heravi, D. Falah Heravi, M. Moghiman Page 69
    In this study, the effect of several parameters such as feedstock location, fuel mass flow rate, fuel type and length of furnace inlet are studied. All of the measurements have been done in a laboratory furnace that has been designed and made specifically for this purpose. Carbon black concentration is measured using the weighted method. Measurements are obtained for four fuels: methane, propane, acetylene, and oil gas. The results show that carbon black yields for methane, propane and oil gas are similar, but such carbon black yield for acetylene is more than twice that of the other fuels. The results reveal that the effect of feedstock injection place strongly depends on furnace geometry. They also indicate that the maximum yield for all of the above mentioned fuels, except for acetylene, occur when feedstock fuel mass flow rate is 4 times that of pre-combustor fuel rates.