Dergiler / International Journal of Thermodynamics / 2008 / Cilt: 11 - Sayı: 4

A thermodynamic model to calculate burning speed of methane-air-diluent mixtures

Metan-hava-seyreltici karışımının yanma hızının hesaplanması için bir termodinamik model

Sayfa
151–160
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu termodinamik model yüksek basınç ve sıcaklıkların geniş bir bölgesi için geçerlidir ve sonuçlar bu şartlarda alev düzgün ya da buruşuk, karışım seyreltik ya da stokiometrik olduğu zaman da ölçme sonuçlarıyla uyumludur.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bir odacıkda metan-hava-seyreltici karışımının yanması sırasında basıncın dinamik artışının ölçümünden yanma hızının hesaplanması için bir termodinamik model geliştirildi.
📊
Temel Bulgular & Veri:Otomobil egzoz gazının yanma hızına etkisi, seyreltici karışım olarak %86 $N_2$ ve %14 $CO_2$ kullanılıp ölçüldü.
💡
Sonuç & Katkı:Bu termodinamik model yüksek basınç ve sıcaklıkların geniş bir bölgesi için geçerlidir ve sonuçlar bu şartlarda alev düzgün ya da buruşuk, karışım seyreltik ya da stokiometrik olduğu zaman da ölçme sonuçlarıyla uyumludur.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bir odacıkda metan-hava-seyreltici karışımının yanması sırasında basıncın dinamik artışının ölçümünden yanma hızının hesaplanması için bir termodinamik model geliştirildi. Otomobil egzoz gazının yanma hızına etkisi, seyreltici karışım olarak %86 $N_2$ ve %14 $CO_2$ kullanılıp ölçüldü. Silindirik odacığın iki tarafındaki pencerelerden değişken hızlı ve 8000 resim/saniye hızına kadar görüntüleme yapabilen şarjlı bir senkron kamera (CCD) yardımıyla gözlemler gerçekleştirildi.Yanma hızının ölçüm değerleri, PREMIX yanma hızı kodunun GRI-Mech 3.0 mekanizması yardımıyla hesaplanan laminar yanma hızlarıyla karşılaştırıldı. Bu termodinamik model yüksek basınç ve sıcaklıkların geniş bir bölgesi için geçerlidir ve sonuçlar bu şartlarda alev düzgün ya da buruşuk, karışım seyreltik ya da stokiometrik olduğu zaman da ölçme sonuçlarıyla uyumludur.

Abstract

A thermodynamic model to calculate burning speed of methane-air-diluent mixtures from the measured dynamic pressure rise of a combustion process in a chamber has been developed. The effect of automotive exhaust gas on the burning speeds was measured using a mixture of 86 % $N_2$ and 14 % $CO_2$ as the diluent. Photographic observations were made through the end windows in the cylindrical chamber using a high-speed charged coupled device (CCD) camera with variable speed of up to 8000 frames/second. The measured values of burning speeds have been compared with laminar burning speeds calculated using the PREMIX flame speed code and the GRI-Mech 3.0 mechanism. This thermodynamic model is valid for a wide range of high temperatures and pressures and the results agree well with the measurements under these conditions when the flames are smooth or cracked and lean or stochiometric.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

METGHALCHİ, H., RAHİM, F., ANDREWS, R. J., FAR, K. E., PARSİNEJAD, F. (2022). A thermodynamic model to calculate burning speed of methane-air-diluent mixtures. International Journal of Thermodynamics, Cilt: 11 - Sayı: 4, 151–160. https://ajindex.com/articles/541961

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (22)

  1. Agrawal, D., 1981 Combustion and Flame, 42, pp. 243-252.
  2. Aung, K.T., Hassan, M.I., and Faeth, G.M., 1997, Combustion and Flame, 109, pp. 361-384.
  3. Bosschaart, K.J., and de Goey, L.P.H., 2003 Combustion and Flame, 132, pp. 170-180.
  4. Clarke, A., Stone, R., and Beckwith, P., 1995 J. of the Institute of Energy, 68 ) pp. 130-136.
  5. Daly, C.A., Simmie, J.M., Wurmel, J., Djebaili, N., and Paillard, C., 2001, Combustion and Flame, 125 pp. 1329-1340.
  6. Davis, S.G., Law, C.K., and Wang, H., 1998, Twenty-Seventh Symposium (international) on Combustion, Combustion Institute, Boulder, CO, pp 305-312.
  7. Gu, X.J., Haq, M.Z., Lawes, M., and Wooley, R., 2000, Combustion and Flame, 121, pp. 41-58.
  8. Habik, S., El-Sherif, S.A., Cho, P., and Abata, D.L., 1999, Comb Sc and Tech, 148, pp. 93-133.
  9. Hunter, T.B., Wang, H., Litzinger, T.A., and Frenklach, M., 1994, Combustion and Flame, 97 pp. 201-224. JANAF Thermochemical Tables, 1986 Third Edition ed.: Am Ch. Institute, American Institute of Physics, National Bureau of Standards. Keck, J.C., 1981, Letters in Heat and Mass Transfer, 8 (4), pp. 313-319.
  10. Kee, R.J., Gracar, J.F., Smooke, M.D., and Miller. J.A., 1985,
  11. Sandia Report. Kwon, O.C., Rozenchan, G., and Law, C.K., Twenty-ninth International Symposium on Combustion, Sapporo, Japan, 2002, July 21 - 26, Proc of the Comb Inst, Vol. 29, p 1775-1783.
  12. Lui, D., and McFarlane, R., 1983, Combustion and Flame, 49, pp. 59-71.
  13. Metghalchi, M. and Keck, J.C., 1980 Combustion and Flame, 38, pp. 143-154.
  14. Metghalchi, M. and Keck, J.C., 1982 Combustion and Flame, 48, pp. 191-210.
  15. Myers, G., and Lefebvre, A., 1986 Combustion and Flame, 66, pp. 193-210.
  16. Parsinejad, F., Arcari, C., and Metghalchi, H., 2006,
  17. Combustion Science and Technology, Volume 178, Number 5, pp. 975-1000(26). Rahim, F., Elia, M., Ulinski, M., and Metghalchi, M., 2002 International Journal of Engine Research, 3 (2) pp. 81-92.
  18. Richards, G., Sojka, P., and Lefebrve, A., 1989 Transaction of the ASME gas turbine conference, pp 84-89.
  19. Rozenchan, D., Tse, S.D., Zhu, D.L., and Law, C.K., 2001, 39th Aerospace Science Meeting and Exhibit, AIAA 2001-1080,
  20. Reno, NV. Sher, E., and Ozder, N., 1992, Combustion and Flame, 89, pp. 214-220.
  21. Smith, G.P., Golden, D.M., Frenklach, M., Moriarty, N.W., Eiteneer, B., Goldenberg, M., Bowman, C.T., Hanson, R.K., Song, S., Gardiner Jr., W.C., Lissianski, V.V., and Qin, Z., http://www.me.berkeley.edu/gri_mech/.
  22. Warnatz, J., 1984, Twentieth Symposium (International) on Combustion, The Combustion Institute, Unive