سوالات امتحان پايان ترم سوخت و احتراق نيمسال دوم91/3/22- با پاسخ تشریحی
استاد :آقای دکتر مقیمی
برچسبها: نمونه سوال درس سوخت و احتراق, سوخت و احتراق, سوال پایان ترم سوخت و احتراق
بهترین مجموعه آموزش مکالمه زبان انگلیسی محصولی از شبکه آموزش کاملا تصویری

آموزش مکالمه زبان انگلیسی شبکه آموزش dialog (مجموعه کامل 1 و 2)
این مجموعه 90 قسمتی پرطرفدار که از شبکه آموزش پخش می شد جزو موثرترین و اصولی ترین مجموعه های آموزش زبان انگلیسی است . در این مجموعه سعی شده که با تکنیکهای بسیار قوی ، گرامر و صحبتهای روزمره انگلیسی برای نوآموزان این زبان همه گیر ، آموزش داده شود .
این مجموعه عظیم بهترین و کاملترین آموزش مکالمه است که تاکنون به بازار آمده و تصویری بودن این آموزش باعث می شود که به آسودگی مکالمه زبان انگلیسی را به حافظه بلند مدت خود انتقال داده.
در خلال برنامه سعی میشود با نمایش فیلمها و انیمیشنهای زبان اصلی ، زبان آموز را با لهجه اصیل انگلیسی و آمریکایی آشنا سازد . کلیه متون رد و بدل شده در این مجموعه به هر دو لهجه آمریکایی و بریتیش تلفظ میگردد.
همه ما باید زبان انگلیسی را یاد بگیریم از کودکان تا بزرگسالان
ارسال به سراسر ایران. اول محصول را تحویل بگیرید و سپس وجه آن را پرداخت کنید.
سفارش محصول بر روی 23 دی وی دی 22900 تومان :
دانلود کتاب انواع سوخت های خودرو

عنوان : کتاب انواع سوخت های خودرو
نویسنده : نامشخص
نوع : مکانیک
زبان : فارسی
نوع فایل : Word
تعداد صفحات : 98
حجم : 2.18 مگابایت
درباره کتاب :
هنوز هم واکنشی که در آن سوخت با اکسیژن ترکیب می شود و گرما آزاد می کند، مهمترین فرایند تولید انرژی در جهان است.
گرما دست مایه کار مهندس است. و احتراق فرآیندی است که مهندس هر روز با آن سرو کار دارد. با گران تر شدن سوخت ها و تقاضای صنایع برای توان و بخار بیشتر ، مهندس باید درباره چگونگی احتراق سوخت ها ، و کسب بیشترین گرما از احتراق سوخت ، بدون آلوده تر کردن محیط ، دانش بیشتری کسب کند.
این کتاب به بررسی انواع سوخت های خودرو می پردازد....
هشدار :IE: در صورت دانلود نشدن کتاب، بر روی دکمه Download راست کلیک کرده و گزینه ...Save Target As را انتخاب کنید.
Firefox: در صورت دانلود نشدن کتاب، بر روی دکمه Download راست کلیک کرده و گزینه ...Save Link As را انتخاب کنید.
لینک دانلود
پسورد : www.iranmeet.com
Fluidized Bed Combustion
By Simeon Oka
Publisher: Marcel Dekker
Number Of Pages: 616
Publication Date: 2003-09-01
ISBN-10 / ASIN: 0824746996
http://mihd.net/oz7j6q
http://rapidshare.com/files/26624451...combustion.rar
Applied Combustion

Second Edition
By Eugene L. Keating
Publisher: CRC
Number Of Pages: 657
Publication Date: 2007-03-09
ISBN-10 / ASIN: 1574446401
http://mihd.net/d2phn0
http://www.filefactory.com/file/20c857
http://rapidshare.com/files/83538939..._-_keating.rar

ISBN / ASIN: 0080441068
1st Edition, 2002-08
Author: F El-Mahallawy, S. E-Din Habik
Publisher: Elsevier Science
Publication Date: 2002-08-01
http://mihd.net/si0kf5
http://mihd.net/imw21k

Author: Stephen R. Turns
Publisher: McGraw-Hill Education
Number Of Pages: 676
Publication Date: 1999-07
ISBN / ASIN: 0072300965
http://mihd.net/5ire8h
http://rapidshare.com/files/25483723...combustion.pdf
محفظه احتراق موتور مشابه سيستم تزريق، مسير طولاني در گسترش و تكامل تدريجي فني را گذرانده است و بررسي تاريخچه طراحي آن خسته كننده است. اما بررسي امكانات تكنولوژي و از طرفي كامل بودن احتراق سوخت و اكسيد كننده و شرايط عايق حرارتي لازم و مفيد است.
براي همه محفةها در اصل خطوط كلي مشخص كننده، مشابه است. در ابتداي محفظه صفحه انژكتور نصب ميشود. وظيفه آن آماده سازي سوخت و اكسيد كننده براي احتراق و ايجاد مخلوط سوخت و اكسيدكننده يا به عبارت ديگر تامين اختلاط مناسب است. در محفظه احتراق انرژي حرارتي توليد ميشود و محصولات احتراق ابتدا از قسمت همگراي نازل، سپس از قسمت واگراي آن عبور ميكند. اين كه همگرايي چقدر بايد باشد و اين كه حجم محفظه احتراق مناسب چيست، همه اينها سئوالاتي است كه بعدا زماني كه در خصوص ويژگيهاي احتراق و جريان بحث ميكنيم، بررسي خواهد شد.
درجه حرارت بالاي محصولات احتراق، لزوم فرايند خنككاري را بيان ميكند. اين مشكل خيلي ظريف است و محاسبات دقيق و همچنين بررسي دقيق رژيم تزريق را ميطلبد. ما فعلا فقط اصول كلي را بررسي ميكنيم. مقدار حرارت اصلي(سوخت و يا كسيد كننده) گرفته ميشود. بدين جهت محفظه احتراق دو جداره ساخته ميشود و عنصر خنك كننده به طور مستقيم به صفحه انژكتور وارد نميشود، بلكه ابتدا به كلكتور نازل وارد ميشود و از آنجا در جهت خلاف جريان به انژكتورها هدايت ميشود كه مقدار لامز حرارت را از ديواره داخلي جذب ميكند.
اين مشكلات در محفظههاي احتراق حل شده است. آنها در سالهاي دراز بدون تغيير ماندهاند، اما راه حلهاي مناسب سال به سال تغيير ميكند. بدين جهت محفظه احتراق يكسازه ظريف و دقيق توام با هنر خاص طراحي باقي مانده است.
هماكنون محفظه موتور v-2 در مقايسه با نمونههاي جديد، مشابه يك عتيقه است كه ارزش نگهداري در موزههاي صنعتي را دارد. سازه آن از فولاد و با جوشكاري ساخته شده و خيلي بزرگ و سنگين است. در اين محفظه براي قابليت اعتماد بيشتر فرايند اختلاط، چند عدد محفظه نيمكروي كوچك نصب شده است. احتراق از اين محفظههاي كوچك شروع ميشود و در محفة احتراق اصلي خاتمه مييابد. سازه آن پيچيده است و مهمتر اين كه از ديدگاه تكنولوژي مناسب نيست. در محفظههاي امروزي معمولا از صفحه انژكتورهاي تخت استفاده ميشود كه در آنها به راحتي و به سادگي چند صد انژكتور نصب ميشود كه تامين كننده جريان حرارتي يكنواخت در طول محفظة احتراق استوانهاي است. همچنين ساخت محفظه احتراق استوانهاي خيلي راحتتر است.
هنگام طراحي محفظه احتراق بايد مقاومت و پايداري پوسته در برابر تنشهاي حرارتي داخلي را در نظر گرفت. پوسته داخلي تحت فشار خارجي اضافي اعمالي قرار دارد و اگر تدابير خاصي براي آن در نظر گرفته نشود، ممكن است پايداري خود را از دست بدهد. همان طوري كه از درس مقاومت مصالح ميدانيم براي اين كه تنش بحراني را افزايش دهيم، بايد سختي پوسته را در خمش افزايش دهيم. به عبارت ديگر بايد در اين حالت ضخامت پوسته را افزايش داد. اما پوسته نه فقط تحت بار است، بلكه همانطور كه ميدانيد به شدت از داخل گرم ميشود. درجه حرارت ديواره به شدت تابعي از مقاومت حرارتي است كه با افزايش ضخامت پوسته افزايش مييابد(اين مطلب در ادامه با محسابات تاييد ميشود). اين بدين معني است كه براي پوستههاي صخيمتر خطر داغ برداشتن محلي بيشتر است كه در نتيجه ذوب ميشود. در صخامتهاي كم، پوسته قابليت تحمل فشار اضافي خارجي را ندارد.
راه حل واحد براي ضد و نقيض ايجاد شده، اتصال دو پوسته به يكديگر است. پوسته جداره خارجي تحمل بارهاي حرارتي وارده از گاز را ندارد و بايد بارهاي نيروي اصلي را تحمل كند و پوسته داخلي كه در يكسري نقاط با پوسته خارجي متصل است، انتقال دهنده نيرو است. در نتيجه پوسته را بايد از موادي ساخت كه هادي حرارتي خوبي باشد، و در عين حال پايداري حرارتي خوبي نيز داشته باشد و ضخامت آن هم در حد امكان كم باشد.
چنين راه حلي براي مشكل خنككاري از خيلي قبل بررسي شده بود، اما براي انجام آن مدتها امكان تكنولوژي لازم موجود نبود.
از جمله در محفظه احتراق موتور موشك v-2 از نظر سازهاي هيچ شباهتي به موتورهاي موشك امروزي ندارد . پوسته داخلي فولادي با صحامت به نسبت زياد است و در چندين نقطه دور از يكديگر به صورت حلقهاي با سوراخهايي براي عبور سيال خنك كننده(الكل اتيليك) به پوسته خارجي متصل شده است. در اين سازه ضخامت ديواره خنك شونده در محل اتصال زياد است و خنككاري غير مؤثر است و به رغم تدابير انديشيده شده، مجبور به كم كردن غلظت الكل تا 75% شدهاند. در نتيجه علل ذكر شده شبيه به چگونگي اتصال پوسته و غيره، افت چند ده واحد از ضربه مخصوص پيشران را داريم.
در حال حاضر، طراحان، روشهاي متعددي را كه تقريبا شبيه به يكديگر است، براي اتصال پوستهها به كار گرفتهاند.
در روش اول، اتصال پوستهها به كمك يك ورقه نازك صورت ميگيرد. روش دوم بدين صورت است كه پوسته داخلي كه با گاز داغ در تماس است، از يك ورقه نازك با پرههاي طولي فرز شده ساخته ميشود. سومين روش به نحوي است كه ناحيه محفظه احتراق از مجموعهاي با لولههاي نازك به شكل خاص فرم داده شده تشكيل شده است. در همه اين طرحها، ضخامت المانهاي مقاوم حرارتي خيلي زياد نيست و در حد چند دهم ميلي,تر است و فاصله آزادعبور(گام) جريان كه تحت اثر فشار خارجي است، در جد 3 الي 4 ميليمتر انتخاب ميشود. جنس پوسته داخلي از مس يا برنز است. پوسته خارجي از فولاد ساخته ميشود. در پوسته خارجي نازل براي تحمل بارهاي نيرويي، رينگهايي(حلقههايي) براي محكم شدن نصب ميشود.
چون صخامت ديواره خنك شونده خيلي زياد نيست و جنس آن از سري مواد هادي حرارت است، مقاومت حرارتي ديواره خيلي كم است،بنابراين حرارت تا نقطه ذوببالا نميرود و سيستم خنككاري حتي با چنين فلز سبكي مانند مس به خوبي و كاملا مناسب كار ميكند. براي اتصال پوستهها و شبكهها(كاريگيتها) به يكديگر از بريز در خلاء با فويلهاي به نسبت كنترل دقيق و فيكسچرهاي خاصي براي توليد لازم دارد. تكنولوژي آماده سازي قطعه نيمه خام كه بعدا از آن شبكهها به يكديگر مونتار خواهند شد فرايند كاري پيچيدهاي دارد و با فرم دهي تحت فشار بالاي داخلي در پرسهاي مخصوص انجام ميپذيرد.
شدت دريافت حرارت از گازهاي داغ وارده بر ديوراه در طول محور محفظه متغير است. بيشترين مقدار حرارت به ديوراه در ناحيه تنگ آن كه به نام مقطع بحراني ناميده ميشود، وارد ميگردد و كمترين مقدار آن در مقطع خروجي اعمال ميشود. در طول محور محفظه احتراق همچنين فشار گاز به شدت تغيير ميكند كه بيشترين مقدار در محفظه احتراق و كمترين مقدار آن در مقطع خروجي نازل است. بر طبق تغييرات پارامترهاي حرارتي جريان گاز، بايد سطح مقطع عبور جريان سيال خنككاري متغير باشد و طراحي سيستم خنككاري در مجموع، به خصوص براي محفظههاي احتراق بزرگ خاص است و براي نازل و قسمت محفظه متفاوت است.
براي نازلهاي با نسبت انبساط بزرگ در موتورهاي فضايي كه در خلاء كار ميكنند، ميتوان از خنككاري آن صرف نظر كرد، چون كه بار حرارتي نسبتا زياد نيست و خنككاري به صورت تشعشع انجام ميشود. سوخت يا اكسيد كننده خنك كننده در چنين حالاتي به كلكتور كه در فاصله دوري از انتهاي نازل قرار دارد، وارد ميشود. در اين صورت طول مسير خنككاري كاهش مييابد و افتهاي هيدروليكي نيز كم ميشود.
خنككاري محفظههاي احتراق از مسايل ظريف مهندسي است و انتخاب و طراحي مجراي خنك كننده، تنها روش واحد براي كاهش درجه حرارت ديواره محفظه احتراق نيست
احمد تقویان
گاز مايع (LPG) Liquefied Petroleum GAS
گاز مايع که بصورت مخفف LPG اميده مي شود
معمولاً عمدتاً از دو ترکيب هيدروکربني پروپان و بوتان با فرمول شيميايي
C4H10, C3H8 تشکيل شده است. بوتان خود شامل دو ترکيب ايزوبوتان ونرمال
بوتان است. LPG که معمولاً در برخي نقاط دنيا به نام ترکيب عمده آن،
پروپان، نيز شناخته مي شود بعنوان محصول فرعي فرآيندهاي تصفيه و توليد گاز
طبيعي و پالايش نفت خام توليد مي شود. LPG در آمريکا عمدتاً از 90% پروپان،
5/2% بوتان و هيدروکربنهاي سنگين و مقدار کمي نيز اتان و پروپلين تشکيل
شده است. گاز مايع فاقد رنگ، بو و مزه است و بطور کلي زيان آور نيست ولي در
صورتيکه حجم زيادي از آن استشمام گردد باعث بيهوشي خواهد شد. به منظور
آگاهي از نشت گاز مايع ترکيبات گوگرد دار بنام مرکاپتان شامل "اتيل
مرکاپتان" و "متيل مرکاپتان" به گاز مايع افزوده مي شود. LPG در شرايط فشار
و دماي عادي بصورت گاز است و تحت فشار atm10-8 ، اجزا آن به مايع تبديل مي
شود. بنابراين نگهداري و حمل و نقل اين محصول به سادگي امکان پذير است.
البته ترکيبات LPG براي مکانهاي مختلف و در فصول مختلف متفاوت است. براي
مثال گاز مايع ارائه شده به مصرف کنندگان در ايران در فصول مختلف بين
(90-50) درصد بوتان و (50-10) درصد پروپان و تا 2% ترکيبات سنگين تر مثلاً
پنتان دارد. به علت کيفيت سوخت گاز مايع LPG و کاهش انتشار آلاينده ها،
استفاده از اين سوخت در جهان به صورت فزاينده اي مورد توجه بوده و در
کشورهاي مختلف مانند ايتاليا (با 1500000 خودرو)، ژاپن، امريکا، انگليس
استفاده از اين سوخت جايگزين مورد حمايت و تشويق دولتها مي باشد.
مزاياي
LPG شامل در دسترس بودن ( درکشورهاي توليد کننده)، ايمني، نياز به تغييرات
جزيي در موتور خودروها و بازدهي مناسب سوخت مي باشد. جهت مايع نمودن، اين
گاز در فشار حدود 8 تا 10 اتمسفر در مخازن فلزي با استحکام مناسب ذخيره مي
شود. چون اين مخازن مجهز به شير قطع جريان در صورت نشت از خطوط انتقال سوخت
هستد استفاده از آنها ايمن تر از بنزين مي باشد.
LPG به موتور محفظه
احتراق به صورت بخار وارد مي شود، لذا روغن را از ديواره سيلندرها نمي
شويد، يا در شرايط سرد بودن موتور، روغن را رقيق نمي کند. همچنين، مواد
آلاينده مانند اسيد سولفوريک، ياذرات کربن را وارد روغن موتور نمي نمايد.
بنابراين
موتورهايي که با سوخت گاز مايع کار مي کنند هزينه تعميرات و نگهداري کمتري
خواهند داشت. چون LPG داراي عدد اکتان بالا حدود (RON=105) مي باشد قدرت
موتور يا بازدهي سوخت بدون افزايش ضربه در موتور، با افزايش ضريب تراکم
قابل افزايش است.
معايب LPG:
در مقايسه با بنزين، LPG داراي
محتواي انرژي (energy content) کمتر است، لذا مخزن سوخت بايد بزرگتر از
مخزن بنزين بوده و بعلت اينکه مخزن تحت فشار مي باشد سنگين تر خواهد بود و
هزينه خودروهاي با سوخت LPG بين 2000 –1000 دلار گرانتر از خودروهاي بنزيني
مي باشد. البته قيمت LPG در سطح جهاني تقريبا" مشابه قيمت بنزين است.
با
توجه به اينکه گاز مايع بعنوان محصول فرعي پالايشگاههاي گاز و نفت توليد
مي شود لذا فراواني منابع آن کاملاً محدود است. لذا بعنوان راه حل اساسي در
کاهش الودگي و جايگزيني سوخت در بسياري از نقاط جهان نمي تواند مطرح باشد.
به لحاظ ايمني، چون گاز پروپان سنگين تر از هواست در صورت نشت، بصورت
لکه روي سطح زمين باقي مانده و در آبهاي زيرزميني نيز نفوذ مي کند. امکان
شعله ور شدن آن روي سطح زمين نيز هست. لذا از اين حيث بايد در حمل و نقل و
حين استفاده، نهايت دقت در جلوگيري از نشت LPG صورت گيرد.
از ساير
معايب اين سوخت مي توان به افت قدرت موتور در موتورهاي تبديلي به ميزان
10-15 درصد و عدم توانائي مناسب موتور در عبور از سربالائي ها اشاره نمود.
در
موتورهاي تبديلي اگر موتور به طور مناسب تبديل نگرديده باشد در تابستانها
گاز بصورت خشک سوخته و باعث جوش آمدن موتور مي گردد. و در زمستان نيز براي
شروع و استارت موتور داراي مشکل بوده و بايد با بنزين موتور تبديلي روشن
گردد.
انتشار گازهاي آلاينده:
از ديدگاه زيست محيطي استفاده از
LPG بصورت استانداردداراي کمترين چرخه حيات انتشار گازهاي گلخانه اي در
مقايسه با ساير سوختهاي تجاري است. پتانسيل کاهش اوزون با استفاده از اين
سوخت به نصف بنزين کاهش مي يابد، همچنين انتشار هيدروکربنهاي نسوخته 3/1
اکسيدهاي نيتروژن 20%، منواکسيد کربن 60% در مقايسه با بنزين کاهش مي يابد
گاز طبيعي مايع (LNG)
گاز
طبيعي چنانچه در فشار اتمسفر تا دماي F º260- سرد شود، به حالت مايع تبديل
مي شود. LNG شامل بيش از 95 درصد متان و درصد کمي اتان و پروپان و ساير
هيدروکربورهاي سنگين تر است. ساير ترکيبات و ناخالصي هاي گاز طبيعي مانند
اکسيژن، آب، گازکربنيک و ترکيبات گوگردي طي فرآيند سرد کردن از گاز طبيعي
جدا شده و گاز طبيعي در حالت مايع بدست مي آيد. البته LNG تا حد 100 درصد
متان خالص نيز قابل دستيابي است. حجم LNG 600/1 حجم گاز طبيعي و دانسيته آن
42/0 دانسيته آب است. اين ماده، مايعي بي بو، بي رنگ و غير سمي است و نسبت
به فلزات يا ساير مواد حالت خورندگي ندارد. LNG وقتي تبخير يا با هوا
ترکيب شود در دامنه غلظت 5 تا 15 درصد مي سوزد. LNG يا بخار آن در محيط و
فضاي باز حالت انفجاري ندارد. کليه آزمايشات انجام شده و خواص LNG، ايمن
بودن اين سوخت را کاملاً تائيد مي کند زيرا نشت مايع LNG يا ابربخارات آن
به محض تماس با زمين يا در اثر حرارت محيط به سرعت در هوا تبديل به گاز شده
و چون در اين حالت از هوا سبک تر است در محيط پراکنده و منتشر مي شود. LNG
در وهله اول براي خودروهاي سنگين ديزلي (HEAVY DUTY VEHICLE) کاربرد دارد.
به لحاظ ارزش حرارتي و دانسيته انرژي، مشابه سوخت ديزل (گازوئيل) هست.
LNG
در دماي ºF260- و فشار اتمسفريک در حالت مايع اشباع ( در دماي جوش مايع)
است. بنابر اين مانند هر مايع در حال جوش چنانچه در فشار ثابت نگهداري شود
(حتي با افزايش حرارت) در دماي ثابت خواهد ماند.
مادام که بخار LNG از مخازن خارج مي شود (boil off)، دماي مخزن ثابت مي ماند. اجزاء سيستم خودروهاي با سوخت LNG:
از
لحاظ انتقال سوخت به موتور، مشابه موتورهاي با سوخت CNG است و سوخت به
صورت بخار وارد موتور مي شود. فرق اساسي بين موتورهاي CNG, LNG در نحوه
نگهداري و تحويل سوخت است.
مخازن ذخيره LNG دوجداره مي باشند و براي
فشار کاري حداکثر تا 230 psi يا 16bar طراحي شده است. اين مخازن داراي لوله
و اتصالات لازم براي خارج کردن گاز در صورت افزايش فشار ( با توجه به
انتقال حرارت از محيط به مخزن) و يا انتقال سوخت در زمان مصرف هستند. اين
مخازن مجهز به سيستم اعلام پايان سوخت گيري (پرشدن مخزن) نيز هستند. موتور
خودروها گاز را در فشار 4 الي 9 بار (60-120 psi) مصرف مي کند.
معايب استفاده از LNG:
بسياري
از مردم به استفاده از مواد در دماهاي پايين عادت نداشته لذا نياز به
آموزش خاصي در زمينه استفاده از سوخت در دماي خيلي پايين هست.
در
ايستگاههاي سوخت گيري خطوط انتقال گاز از مخزن به خودرو ( شامل لوله ها
شيرآلات و وسايل اندازه گيري) جهت انتقال LNG در حالت مايع بايد پيش از
شروع ، سوخت تا دماي ºF 260- سرد شوند در غير اينصورت منجر به تبخير بخشي
از سوخت مي شود.
- حداکثر پرشدن مخزن دوجداره Cryogenic تا حد ماکزيمم
ظرفيت، امکان پذير نيست زيرا به اندازه لازم فضاي خالي در بالاي سطح مايع
جهت تبخير يا جوشيدن مايع بايد در مخزن در نظر گرفته شود.
مزاياي استفاده از LNG:
دانسيته
انرژي بالاتري نسبت به سوختهاي گازي دارد، زيرا به شکل مايع ذخيره مي شود.
مسافت پيمايش بيشتر و وزن کمتر مخازن ذخيره، استفاده از آن را در خودروهاي
کوچکترامکان پذير مي سازد. سرعت سوختگيري بالا به نحوي که در خودروهاي
بزرگ زمان سوختگيري 4 الي 6 دقيقه مي باشد (10 الي 40 گالن در دقيقه).
ارزيابي و کنترل ترکيب سوخت با دقت بالايي امکان پذير است و با توجه به
اينکه LNG توليد شده براي خودروها تا 99 درصد متان دارد، لذا کنترل و تعيين
مناسب ترکيب سوخت بازدهي موتور و سوخت را نيز افزايش مي دهد
منبع:
مصرف گسترده و کلان انرژی حاصل از سوختهای فسیلی اگرچه رشد سریع اقتصادی جوامع پیشرفته صنعتی را به همراه داشته است اما بواسطه انتشار مواد آلاینده حاصل از احتراق و افزایش دی اکسید کربن در جو و پیامدهای آن، جهان را با تغییرات روز افزونی آماده ساخته است که افزایش دمای زمین، تغییرات آب و هوایی، بالا آمدن سطح آب دریاها و در نهایت تشدید منازعات بین المللی از جمله این پیامدها محسوب می شوند. از سوی دیگر اتمام قریب الوقوع منابع فسیلی و پیش بینی افزایش قیمتها بیش از پیش بر اهمیت و لزوم جایگزینی سیستم انرژی فعلی اهمیت دارد.
در سال 1997 میلادی کنوانسیون تغییرات آب و هوایی با هدف تثبیت غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر، پروتکل کیوتو را مطرح نمود که به موجب این پروتکل کشورهای صنعتی ملزم به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای شده اند و هدف اصلی از این کنوانسیون دستیابی به تثبیت غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر تا سطحی است که مانع تداخل خطرناک فعالیتهای بشری با سیستم آب و هوایی گردد و چنین سطحی در چهارچوب زمانی مناسب قابل اجرا خواهد بود تا اکوسیستمها بطور طبیعی خود را با تغیییر آب و هوایی تطبیق دهند و اطمینان حاصل شود که امنیت غذایی تهدید نمی شود و توسعه اقتصادی بطور پایدار ایجاد می گردد. از سوی دیگر مجموعه انرژیهای تجدید پذیر روز به روز سهم بیشتری را در سیستم تامین انرژی جهان بعهده می گیرد؛ لذا در برنامه ها و سیاستهای بین المللی، نقش مهمی به منابع تجدید پذیر انرژی محول گردیده است.
اما سازگار نمودن این منابع با سیستم فعلی مصرف انرژی جهانی هنوز با مشکلاتی همراه است که بررسی و حل آنها حجم وسیعی از تحقیقات علمی جهان را در دهه های اخیر به خود اختصاص داده است.
تقریباً همه منابع انرژی تجدید پذیر بصورت تناوبی در دسترس هستند و بخودی خود قابل حمل یا ذخیره سازی نیستند و به همین دلیل نمی توانند بصورت سوخت به ویژه در حمل و نقل مورد استفاده قرار گیرند.
سوختهای پاک دارای خواص فیزیکی و شیمیایی هستند که آنها را پاکتر از بنزین با ساختار و ترکیب فعلی در عمل احتراق می نمایند. این سوختها در حین احتراق مواد آلاینده کمتری تولید می کنند، در ضمن استفاده از این سوختها شدت افزایش و انباشته شدن دی اکسید کربن که موجب گرم شدن زمین می گردد را نیز کاهش می دهد. هیدروژن بعنوان یک سوخت پاک می تواند جایگزین مناسبی برای سایر سوختهای متداول گردد و در آینده بعنوان یک حامل انرژی مطرح گردد. فراوانی سهولت تولید از آب، مصرف تقریباً منحصر بفرد و سودمندی زیست محیطی ذاتی هیدروژن از جمله ویژگیهایی است که آنرا در مقایسه با سایر گزینه های مطرح سوختی متمایز می کند. هیدروژن را می توان با استفاده از انواع منابع انرژی اولیه تولید کرد و در تمام موارد و کاربردهای سوختهای فسیلی مورد استفاده قرار داد. هیدروژن به ویژه منابع تجدید پذیر انرژی را تکمیل می کند و آنها را در هر محل و هر زمان، بصورت مناسبی در دسترس قرار داده و در اختیار مصرف کننده می گذارد. سیستم انرژی هیدروژنی بدلیل استقلال از منابع اولیه انرژی، سیستمی دائمی، پایدار، فنا ناپذیر، فراگیر و تجدید پذیر می باشد. از اینرو پیش بینی می شود که در آینده ای نه چندان دور، تولید و مصرف هیدروژن به عنوان حامل انرژی به سراسر اقتصاد جهانی سرایت کرده و اقتصاد هیدروژن تثبیت شود.
معرفی سوختهای جایگزین و مطالعه در خصوص امکان استفاده و بهره برداری از آنها با توجه به ملاحظات فنی-اقتصادی و منابع گسترده موجود در ایران، همچنین بدلیل روند رو به رشد مصرف سوختهای مایع هیدروکربوری در کشور که هر ساله موجب ضرر و زیان هنگفت به بودجه عمومی و محیط زیست کشور می شود، از اهمیت قابل توجهی برخوردار گردیده است.
منبع :
|
امروزه گاز هيدروژن براي استفاده در موتورهاي احتراقي و وسايل نقليه الكتريكي باتريدار
مورد بررسي قرار گرفته است. هيدروژن در دما و فشار طبيعي، يك گاز است و به
اين علت، انتقال و ذخيره آن از سوخت هاي مايع ديگر، دشوارتر است. سامانه
هايي كه براي ذخيره هيدروژن توسعه يافتهاند، عبارتند از: 1- الكتروليز 2- توليد گاز مصنوعي از بازسازي بخار يا اكسيداسيون ناقص در
روش الكتروليز با استفاده از انرژي الكتريكي، مولكولهاي آب به هيدروژن و
اكسيژن تجزيه ميشوند. انرژي الكتريكي را ميتوان از هر منبع توليد
الكتريسيته كه شامل سوخت هاي تجديد پذير نيز ميشوند، به دست آورد. وزارت
نيروي آمريكا به اين نتيجه رسيده است كه استفاده از روش الكتروليز براي
توليد مقادير زياد هيدروژن در آينده مناسب نخواهد بود. براي
توليد هيدروژن به وسيله باکتري ها دو نوع تخمير وجود دارد: يک نوع تخمير
نوري است که در آن به منبع نور نياز است و نوع ديگر، تخمير در تاريکي است
که نيازي به نور ندارد. در اين واکنش ها منابع کربني زيادي استفاده مي شود
که همگي از بيوماس تامين مي شوند.
منبع : سايت عسلويه |
منبع:
برچسبها: نرم افزار طراحی نازل سوخت, نازل طراحی سوخت, انتخاب نازل سوخت, بهترین نرم افزار انتخاب نازل سوخت
امروزه گاز هيدروژن براي استفاده در موتورهاي احتراقي و وسايل نقليه الكتريكي باتريدار
مورد بررسي قرار گرفته است. هيدروژن در دما و فشار طبيعي، يك گاز است و به
اين علت، انتقال و ذخيره آن از سوخت هاي مايع ديگر، دشوارتر است. سامانه
هايي كه براي ذخيره هيدروژن توسعه يافتهاند، عبارتند از:
هيدروژن فشرده، هيدروژن مايع و پيوند شيميايي ميان هيدروژن و يك ماده ذخيره (براي مثال، هيدريد فلزات).
با
اين كه تاكنون هيچ سامانه حمل و نقل و توزيع مناسبي براي هيدروژن وجود
نداشته، اما توانايي توليد اين سوخت از مجموعه متنوعي از منابع و خصوصيت
پاك سوز بودن آن، هيدروژن را به سوخت جانشين مناسبي تبديل كرده است.
هيدروژن
يکي از سادهترين و سبكترين سوخت هاي گازي است که در فشار اتمسفري و دماي
جوي حالت گاز دارد. سوخت هيدروژن همان گاز خالص هيدروژن نيست، بلكه مقدار
كمي اكسيژن و ديگر مواد را نيز با خود دارد. منابع توليد سوخت هيدروژن شامل
گاز طبيعي ، زغال سنگ ، بنزين و الكل متيليك هستند. فرآيند فتوسنتز در
باكتري ها يا جلبك ها و يا شكافتن آب به دو عنصر هيدروژن و اكسيژن به كمك
جريان الكتريسيته يا نور مستقيم خورشيد از آب، روش هاي ديگري براي توليد
هيدروژن هستند.
در صنعت و آزمايشگاه هاي شيمي، توليد هيدروژن به طور معمول با استفاده از دو روش شدني است:
1- الكتروليز
2- توليد گاز مصنوعي از بازسازي بخار يا اكسيداسيون ناقص
در
روش الكتروليز با استفاده از انرژي الكتريكي، مولكولهاي آب به هيدروژن و
اكسيژن تجزيه ميشوند. انرژي الكتريكي را ميتوان از هر منبع توليد
الكتريسيته كه شامل سوخت هاي تجديد پذير نيز ميشوند، به دست آورد. وزارت
نيروي آمريكا به اين نتيجه رسيده است كه استفاده از روش الكتروليز براي
توليد مقادير زياد هيدروژن در آينده مناسب نخواهد بود.
روش ديگر براي
توليد گاز مصنوعي، بازسازي بخار گاز طبيعي است. در اين روش، ميتوان از
هيدروكربنهاي ديگر نيز به عنوان ذخاير تامين مواد استفاده كرد. براي
نمونه، ميتوان زغال سنگ و ديگر مواد آلي (بيوماس) را به حالت گازي درآورد و
آن را در فرآيند بازسازي بخار براي توليد هيدروژن به كار برد. از طرفي چون
هيدروکربن هاي فسيلي محدود و رو به اتمام هستند، پس بهتر است ديد خود را
به سمت استفاده از منابع تجديد شونده معطوف کنيم.
گاز هيدروژن مي تواند
هم از منابع اوليه تجديد پذير و هم از منابع تجديد ناپذير توليد شود.
امروزه توليد گاز هيدروژن از منابع تجديد پذير به سرعت مراحل توسعه و رشد
خود را مي پيمايد. اين در حالي است که توليد گاز هيدروژن از منابع تجديد
ناپذير به ويژه منابع فسيلي به علت محدود بودن اين منابع روز به روز کاهش
مي يابد.
گاز هيدروژن در اثر واکنش هاي تخميري ميکروارگانيسم هاي زنده، به ويژه باکتري ها و مخمرها روي بيوماس، توليد ميشود.
بيوماس از منابع اوليه تجديد پذير است که از موادي مانند علوفه، ضايعات
گياهان و فضولات حيوانات به دست مي آيد. در روند توليد گاز هيدروژن، باکتري
هاي بي هوازي با استفاده از پديده تخمير، مواد آلي و آب را به گاز هيدروژن
تبديل مي کنند.
براي
توليد هيدروژن به وسيله باکتري ها دو نوع تخمير وجود دارد: يک نوع تخمير
نوري است که در آن به منبع نور نياز است و نوع ديگر، تخمير در تاريکي است
که نيازي به نور ندارد. در اين واکنش ها منابع کربني زيادي استفاده مي شود
که همگي از بيوماس تامين مي شوند.
در طبيعت ميکروارگانيسم هاي بي
هوازي در غياب اکسيژن و با استفاده از پديده تخمير، گاز هيدروژن توليد مي
کنند، ولي مقدار اين گاز از نظر کمي پايين است و از نظر اقتصادي براي مصارف
صنعتي و خانگي و ... قابل توجيه نيست؛ از اين رو بايد با استفاده از روش
هايي، بازده توليد گاز هيدروژن را افزايش داد. يکي از روش هايي که مي توان
بازده توليد گاز هيدروژن را بالا برد، تغييرات ژنتيک در ژنوم اين باکتري ها
با استفاده از روش هاي مهندسي ژنتيک و بيوتکنولوژي است. روش ديگر، استفاده
از ترکيبي از باکتري هاي هوازي و بي هوازي در کنار هم است. در اين روش چون
باکتري هاي بي هوازي در فرآيند تخمير توليد اسيد هاي آلي مي کنند، رفته
رفته محيط واکنش اسيدي مي شود و PH پايين مي آيد؛ از اين رو توليد هيدروژن
کاهش مي يابد. ولي هنگامي که باکتري هاي هوازي در محيط باشند، از اسيد هاي
آلي استفاده و آنها از محيط خارج مي کنند؛ در نتيجه راندمان توليد گاز
هيدروژن بالا مي رود.
تحقيق و توسعه
وزارت
نيروي آمريكا براي توسعه استفاده از هيدروژن دو برنامه اصلي را دنبال
ميكند که يکي برنامه هيدروژن وزارت نيرو و ديگري شبكه اطلاعاتي
تكنولوژيهاي هيدروژن است. هيدروژن، سومين انرژي فراوان بر روي سطح زمين
است. همان طور كه به صورت ابتدايي در آب و تركيبات آلي يافت مي شود.
هيدروژن از هيدروكربن ها يا آب به دست مي آيد و هنگامي كه به عنوان سوخت
مصرف مي شود، يا براي توليد الكتريسيته از آن استفاده مي شود و يا با تركيب
مجدد با اكسيژن توليد آب مي كند. از اين رو و با توجه به قابليت بالاي
توليد انرژي در اين سوخت اخيراً تلاش هاي زيادي براي جانشين کردن اين سوخت
صورت مي گيرد.
مسائل ايمني
هيدروژن
از ديدگاه ايمني نيز مطمئن و مطلوب است و براي حمل ونقل ، نگهداري و
استفاده، خطرناك تر از سوخت هاي رايج ديگر نيست. به هر صورت مسائل ايمني
همچنان به عنوان يكي از اساسيترين مقوله ها در استفاده از انرژي هيدروژن
باقي مي ماند.استانداردهاي متداول دنيا امنيت استفاده از آن را با سختگيري
در طراحي و انجام آزمايش هاي متعدد فراهم مي آورد. همچنين در حوزة نگهداري
و حمل آن، استانداردهاي بسياري براي تمام تجهيزات مرتبط تدوين شده است.
اقتصاد هيدروژن
براي
هيدروژن به عنوان يك سوخت، سيستم توزيعي مناسبي وجود ندارد. با اين كه
معمولاً انتقال از طريق خط لوله با صرفهترين راه انتقال سوختهاي گازي
است، اما در حال حاضر سيستم خط لوله مناسبي موجود نيست. انتقال هيدروژن به
طور خاص از طريق مخزن و تانكرهاي گاز صورت ميگيرد. استفاده از هيدروژن به
عنوان سوخت به يك زير ساختار براي حمل ونقل و نگهداري و با توجه به مسائل
ايمني و اقتصادي نياز دارد.
ديدگاه ايجاد يك زير ساختار كه هيدروژن را
به عنوان منبع انرژي مورد استفاده قرار ميدهد، مفهوم اقتصادي بودن اين طرح
را پديد آورده كه بهترين راه جهت ايجاد تقاضاي بيشتر براي توليد و مصرف
اين انرژي است، زيرا منابع توليد هيدروژن بسيار ارزان و دردسترس هستند.
هيدروژن قابليت بالايي براي توليد انرژي دارد و ميزان آلودگي ناشي از مصرف
اين سوخت در محيط زيست بسيار کم است. اين سوخت به عنوان منبعي تجديدپذير،
پاک و فراوان تر از سوخت فسيلي مي تواند کاربرد زيادي براي نيروگاه ها و
بخش حمل و نقل داشته باشد.
بطور کلی پایداری دینامیک احتراق به جزئیات هندسه محفظه احتراق ، ترانسهای ساخت آن ، پاشش سوخت و نیز ترکیبات سوخت مصرفی وابسته می باشند.
یکی از روشهای متداول انجام اقدامات در جهت از بین بردن تقارن در پاسخ شعله به نوسانات ایجاد شده می باشد.در همین راستا می توان به غیر یکنواخت بودن هندسه سوراخهای تزریق سوخت از یک مشعل به مشعل دیگر و درون یک محفظه احتراق اشاره کرد.در بسیاری موارد این عدم تقارن با لحاظ نمودن یک شعله پایلوت در کنار شعله اصلی ایجاد می شود. بطوریکه دینامیک شعله اصلی می تواند توسط تنظیم مقدار شعله پایلوت کنترل شود.
این شعله پایلوت ممکن است خود یک شعله دیفیوژن باشد.
از آنجایی که شعله های دیفیوژن پایداری دینامیکی بیشتری نسبت به نوع پرمیکس دارند، عمدتا با استفاده از شعله دیفیوژن می توان به راحتی پایداری را بهبود بخشید.
البته باید توجه داشت که در حالتهای مختلف احتراق تنظیم جریان پایلوت نیز لازم است.
ضمنا شعله پایلوت دیفیوژن بطور قابل ملاحظه ای NOX تولید می کند.
در جهت حذف تقارن در محفظه احتراق و اجرای آن ، شیوه های ابداع شده مه در آن تبدیل سوخت به شعله با تاخیر زمانی اتفاق می افتد. که می توان به وصل کردن اجزای اضافی روی مشعل یا تغییر دادن مشخصه های هندسی آن اشاره کرد.
روش استفاده از تزریق کننده های مخصوص جهت پاشش سوخت به درون محفظه احتراق استفاده می شود. این پاشنده ها با دریافت و حس کردن وضعیت آنی فشار در محفظه، سوخت را بصورت پاس بطوری پاشش می کند که باعث خنثی شدن نوسانات فشار در محفظه می گردد.
روشهای تشخیص ناپایداری احتراق – هامینگ:
مشابه بسیاری از پدیده ها و فرایندها ،آنچه به تشخیص و شناسایی صحیح یک پدیده کمک می کند ، اندازه گیری شاخصهایی است که به نوعی آن پدیده را معرفی می نماید.
اما متاسفانه در این زمینه انجام اندازه گیری های ساده از مشخصه های دینامیکی محفظه ی احتراق با چالشهایی مواجه است.
همانطور که اشاره شد نوسانات فشار یکی از مشخصه ها و نتایج بروز پدیده هامینگ است.
اخیرا برای اندازه گیری این نوسانات روشها و وسایل جدیدی معرفی شده است.
سنسورهای فشار دینامیکی جدید(Dynamic pressure transducers) با قابلیت کارکرد در دماهای بالا به بازار عرضه شده است . سازندگان این نوع تجهیزات معتقدند که این نوع وسایل برای مانیتور کردن در محیط های دمای بالا مناسب بوده و توانایی کارکرد در دمای بیش از 540 c را دارا هستند.
در بیشتر این سنسورها از کریستال پيزوالکتریک استفاده می شود که این مواد معمولا در دمای بالا خواص پيزوالکتریک و قطبیت خود را از دست می دهند
اگر چنین شود ، بدون اینکه دامنه دینامیکی نوسانات فشار تغییر کرده باشد، این سنسورها به تدریج دامنه دینامیکی کمتری را نمایش خواهند داد.
البته در مواقعی برای اندازه گیری فشار دینامیکی ، بدون نیاز به سنسورهایی با قابلیت کارکرد در دمای بالا ، از لوله کشی استفاده می شود ، بدین ترتیب که سیال موجود در محفظه احتراق را به لوله ای که انتهای آن مسدود است هدایت کرده و ...... جهت اندازه گیری نوسانات فشار در انتهای مسیر نصب می نمایند.
البته در چنین روشی می بایست از عواقب بکار گیری سیستمهای غیر کالیبره (نصب سنسور در انتهای یک مسیر لوله کشی مسدود و نسبتا طولانی ) که ممکن است سبب ارائه نتایجی با خطاهای بالا شود ، آگاه بود.
آخرین روش برای اندازه گیری ها، استفاده از یک سنسور الکتروستاتیک بصورت یکپارچه با نازل سوخت می باشد. که در حال حاضر به صورت آزمایشی وارد بازار شده است.
اصول این روش مبتنی بر اندازه گیری تعیین هدایت الکتریکی شعله می باشد که توسط دو الکترود در محل تزریق سوخت بر روی مشعل نصب می گردد.
کنترل و مانیتورینگ پدیده هامینگ در توربین های v94-2
در محفظه احتراق توربین های v94-2 از همان سنسورهای پيزو الکتریک برای مانیتور کردن نوسانات فشار محفظه استفاده می شود.
این نوع سنسورها قابلیت تحمل دما تا 400c رادارا می باشند.
سیگنالهای تولید شده در این نوع سنسورهای دینامیکی فشار ، پس از تقویت توسط signal conditioner به یک کارت کنترلی هدایت شده و پس از حذف فرکانسهای خارج از محدوده ، مقدار دامنه موثر نوسانات فشار محاسبه می گردد.
با انجام این محاسبات ، سیگنالی جهت کنترل ناپایداری احتراق (هامینگ) در توربین های v94.2 با این فلسفه انجام می شود که در صورت بروز نوسانات فشار ، توان خروجی توربین و در نتیجه میزان سوخت تزریقی تغییر یافته تا از تشدید نا پایداری ها و اشباع شدن نوسانات جلوگیری به عمل آید.
در این ..... کنترلی جهت حذف ناپایداری های احتراق ، در حد مجاز برای دامنه نوسانات فشار تعریف شده است که برابر 20mbar و 30mbar می باشد.
زمانی که توربین با سوخت گاز کار می کند در صورتی که مقدار دامنه موثر نوسانات فشار از 20mbar بیشتر می شود سیستم کنترل ، توان خروجی را به تدریج کاهش می دهد تا از مقدار دامنه نوسانات کاسته شود و در صورتی که این اقدام موثر باشد و دامنه نوسانات به بالای30mbar برسد ناگهان توان خروجی توربین به 50mw کاهش داده می شود تا از آسیب رسیدن به توربین و محفظه احتراق جلوگیری شود .
وضعیت مشابهی برای کارکرد توربین با گازوئیل وجود دارد با این تفاوت که محدوده 30mbar مورد استفاده قرار نگرفته و به محض اینکه دامنه نوسانات از 20mbarبیشتر شود، فقط توان خروجی توربین با آسیب استاندارد شروع به کاهش می کند.
برچسبها: Humming, ناپایداری احتراق, مشعل, هامینگ
ادامه مطلب...
هندبوک احتراق زینک کاملترین مرجع برای مطالعه درمورد فرایندهای احتراق
The John Zink Combustion Handbook (Industrial Combustion
Despite the length of time it has been around, its importance, and vast amounts of research, combustion is still far from being completely understood. Industrial applications of combustion add environmental, cost, and fuel consumption issues to its fundamental complexity, and the process and power generation industries in particular present their own unique challenges The John Zink Combustion Handbook is dedicated to improving that understanding and meeting those challenges. Under the leadership of Charles E. Baukal, Jr., top combustion engineers and technologists from the world-renowned John Zink Company have joined forces to bring you this landmark work— a synthesis of the multi-disciplinary background that will broaden your understanding, hone your skills, and further advance the art and science of industrial combustion. Background—The fundamentals of thermodynamics, chemical kinetics, fluid mechanics, and transport processes of combustion Equipment—Design, maintenance, and troubleshooting Applications—Duct burners, boiler burners, flares, thermal oxidizers
Booknews
A general reference on combustion and a detailed reference on industrial combustion for the chemical, hydrocarbon, petrochemical, power generation, and thermal oxidation industries, written by 30 top combustion engineers and technologists currently or formerly with the John Zink Company. Chapters are organized in two sections on theory and applications. Presents basic theory from relevant disciplines, covering thermodynamics, combustion, heat transfer, and chemical kinetics, and explores specific equipment design issues and applications in the process and power generation industries. Includes color photos and figures on every page. For engineers, researchers, designers, operators, technologists, and regulators involved in all aspects of combustion, particularly in the process industries. The editors are affiliated with the John Zink Company. Annotation c. Book News, Inc., Portland, OR (booknews.com)
Table of Contents
Prologue Ch. 1 Introduction 3 Ch. 2 Fundamentals 33 Ch. 3 Heat Transfer 69 Ch. 4 Fundamentals of Fluid Dynamics 117 Ch. 5 Fuels 157 Ch. 6 Pollutant Emissions 189 Ch. 7 Noise 223 Ch. 8 Mathematical Modeling of Combustion Systems 251 Ch. 9 CFD Based Combustion Modeling 287 Ch. 10 Combustion Safety 327 Ch. 11 Burner Design 351 Ch. 12 Combustion Controls 372 Ch. 13 Experimental Design for Combustion Equipment 401 Ch. 14 Burner Testing 431 Ch. 15 Installation and Maintenance 449 Ch. 16 Burner/Heater Operations 469 Ch. 17 Troubleshooting 501 Ch. 18 Duct Burners 523 Ch. 19 Boiler Burners 547 Ch. 20 Flares 589 Ch. 21 Thermal Oxidizers 637 App. A Physical Properties of Materials 695 App. B Properties of Gases and Liquids 715 App. C Common Conversions 725 Index 729
کتاب مرجع احتراق را ازلینک زیر دریافت نمایید
ifile.it
برچسبها: دانلود کتاب مرجع احتراق جان زینک, احتراق, سوخت, مشعل


