محاسبه سیستم بهینه احتراق ناقص متان در محیط متخلخل جهت دستیابی به درصد هیدروژن بیشینه: بررسی تجربی و دینامیک سیالات محاسباتی
نویسنده:
نوع مقاله:
مقاله پژوهشی/اصیل (دارای رتبه معتبر)
چکیده:
روشهای مختلفی برای تولید هیدروژن بهعنوان سوخت آینده وجود دارد. روش های تولید هیدروژن از سوختهای هیدروکربونی از اقتصادیترین این روش ها به شمار می روند. اگرچه اکثر این فرآیندها بهصورت کاتالیستی انجام می شوند اما بهصورت ذاتی دارای معایب متعددی از قبیل تخریب کاتالیستها، سیستم پیچیده، پاسخ آهسته و هزینه بالا هستند. از روشهای جایگزین که اخیرا مورد توجه قرار گرفته است میتوان به استفاده از فرآیند اکسیداسیون جزئی هیدروکربنها با استفاده از شعله سوپرآدیاباتیک در محیط متخلخل بیاثر در حالت غنی و فوق غنی سوخت اشاره نمود. در این مقاله ضمن ارائه نتایج تجربی حاصل از آزمایش، نتایج شبیه سازی عددی یک مشعل محیط متخلخل محتوی ذرات کروی آلومینا ارائه و با نتایج تجربی مقایسه شده است. با در نظرگرفتن یک محدوده ناپیوسته مناسب برای هر یک از پارامترهای ورودی، یک فضای حالت برای آزمونها و محاسبات ایجاد شده و بهازای مجموعه حالت های موجود، نتایج بهدست آمدهاند. همچنین براساس مجموعه داده ها، شرایط تولید بیشینه کسر مولی هیدروژن و سایر محصولات و بیشینه نسبت تبدیل کلی متان و تبدیل آن به هیدروژن و منوکسید کربن بهدست آمده اند. نتایج تجربی و عددی از تطابق خوبی در بخش عمده ای از فضای حالت برخوردار بوده اند. راندمان کلی انرژی مشعل در حالت بهینه نیز محاسبه شده است که نشان می دهد برای شرایط ورودی مناسب، بیشینه تولید هیدروژن می تواند با راندمان انرژی نسبتا مطلوب 75 % همراه گردد. در این مقاله نشان داده شده است که با وجود تاثیرهای اساسی تغییرات نسبت هم ارزی بر مشخصه های خروجی فرآیند که مد نظر اکثر محققین در این زمینه نیز قرار گرفته ، پارامترهای ورودی دیگر مانند انرژی آزاد شده بهازای حجم مشعل، مجموعه ابعاد راکتور و قطر ذره که معرف میزان تخلخل و ضریب گذردهی محیط است نیز تاثیر چشمگیری دارند.
کلیدواژگان:
زبان:
فارسی
انتشار در:
صفحات:
123 تا 137
لینک کوتاه:
magiran.com/p1958121
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یکساله به مبلغ 1,390,000ريال میتوانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
- حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران میشود.
- پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانههای چاپی و دیجیتال را به کاربر نمیدهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required
Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!