تحقیق در مورد تعیین ضخامت و سرعت شعله مخلوط متان – هوا

اختصاصی از فی فوو تحقیق در مورد تعیین ضخامت و سرعت شعله مخلوط متان – هوا دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه27

مقاله اول

تعیین ضخامت و سرعت شعله مخلوط متان – هوا

خلاصه : در این مقاله ، شدت شعله آرام و ضخامت بوسیله برنامه Chemkin برای φ های بین .5-1.6  و توسط دو روش و مقایسه با نتایج Bradly , Andrew انجام شده است . در هر روش جزئیات مکانیزم از 2-11 GRI-Mech و Reduced mech بدست آمده است. قیاس نتایج توافق خوبی بین نتایج بدست آمده و نتایج تجربی نشان می دهد . ضخامت شعله با افزایش فشار و دما کاهش می یابد . فشار نقش بیشتری در ضخامت شعله دارد. منطقه پیش آمیخته چیزی در حدود 60% ضخامت شعله را تشکیل می دهد . ضخامت شعله و سرعت سوختن به صورت تابعی ازفشارودمای گازهای سوخته بیان می شوند . از معادله های تجربی برای مقایسه نتایج در مقاله استفاده شده است .

مقدمه :

از آنجایی که می دانیم ضخامت شعله ای که با سرعت شعله در ارتباط است وابسته به دما – فشار چگالی مخلوط هوا سوخت می باشد . شعله همیشه از دو ناحیه تشکیل شده است . این دو ناحیه ناحیه پیش گرم و ناحیه واکنش هستند . ناحیه پیش گرم در موز ناحیه سرد و در دمای سوخته و در مکان جرقه در ناحیه وابسته به دما است . ناحیه بین دمای جرقه و مرز ناحیه گرم در دمای تعادل معروف به ناحیه واکنش است . ناحیه واکنش خود به دو ناحیه تقسیم می شود – ناحیه اولیه – ناحیه ثانویه – ناحیه اولیه تقریبا همزمان با ناحیه آرام است . و ناحیه ثانویه در ارتباط با نواحی لامینا راست که از واکنش اکسید شدن co بدست می آید. Rallies etal  [1] در منطقه دوم ناحیه شیمی سریع است که از ناحیه عریض شیمی کند دنبال می شود . در ناحیه شیمی سریع جدایش مولکولها و تشکیل جزئهای میانی اتفاق می افتد . این ناحیه توسط واکنشهای دو مولکولی کنترل می شوند . در فشار اتمسفر ناحیه سریع بسیار باریک است و تقریبا کمتر از یک میلی متر می باشد . از آنجایی که این ناحیه بسیار باریک است گرادیانهای دما و گرادیان غلظت مولکولی خیلی بزرگ هستند  . این گرادیانها باعث می شوند که نیروهایی ایجاد شود که این نیروها باعث می شود که شعله خود نگهدارنده اتفاق بیفتد که شامل :

پخش گرما رادیکال اجزاء از ناحیه واکنش به ناحیه پیش آمیخته . در ناحیه دوم شیمی توسط رادیکالهای جسم سوم و واکنشهای جفت شونده کنترل می شوند که از واکنشهای مولکولی کندتر می باشند این ناحیه می تواند تا چند میلی متر در فشار 1atm شعله امتداد یابد [2]. دو راه برای اندازه گرفتن ضخامت شعله وجود دارد . یکی از راه مستقیم و ترموکوپل است و عکاسی و راه دوم راه غیر مستقیم است و محاسبه .

راه اول که راه اندازه گیری دما است پیچیده است و خطای آشکاری ایجاد می کند. نمونه خوبی از روش مستقیم اندازه گیری توسط اندرو و برلی [4] که اندازه گیری آنها توسط یک ترموکوپل 12.7umm و یک انترو فرومتر انجام شده است .

Gottgen [6] ضخامت سرعت سوختن را از هیدروژن رقیق متان اتیلن – استیلن و واکنش های پایه ای حساب کرد . [5]

تفاوت قابل توجهی بین نتایج وجود دارد. ضخامت شعله و ضخامت ناحیه پیش آمیخته برای محاسبه پروفیل گرادیان دما گرفته شد که محاسبه آن از نتایج بدست آمده از chemkin است .

روش دیگر برای محاسبه ضخامت شعله و منطقه پیش گرم بر اساس محاسبه میزان انتقال حرارت از مرز گرم منطقه واکنش به منطقه سرد ناحیه پیش گرم شده است که وابسته به سرعت سوختی است که از محاسبه که Premix بدست می آید.

1. 1.1- محاسبه سرعت آرام سوختن و پیش آمیخته :

سرعت سوختن آرام و انتشار آزاد یک بعدی، آدیاباتیک شعله پیش آمیخته توسط کد Sandia بدست آمد. یک روش ترکیبی زمانی با تکرار نیوتن برای حل پایای جرم – گونه ها و معادلات بقای انرژی استفاده شد . معادلات شیمیایی GRI2.11  و واکنشهای کاهش یافته [8] برای توضیح اکسید شدن متان استفاده شده است . محاسابات با φ.5-1.6  و در دمای اولیه و فشار اولیه 300   1bar, انجام شده که با آزمایشهای بعدی در دمای بین 300 تا 700 و فشار بین 1.5 تا 30bar برای  φ یک دنبال می شود.

روشی برای مشخص کردن ضخامت شعله با پروفیل دما :

یک نمونه از نتایج پروفیلها و غلظت سوخت در chemkin در شکل 1 نشان داده شده است . ساختار شعله از دو قسمت تشکیل شده است. ناحیه پیش گرم شده و ناحیه واکنش . دما از ناحیه مرز گازهای سوخته به مرز قسمت نسوخته حرکت می کند .

در ناحیه پیش گرم شده عنصر جرمی مقدار زیادی گرما توسط هدایت از قسمت پایین جریان که گرمای خود را به بالا دست می دهد می گیرد . نمودار دما در راستای محور طولی به صورت محدب می باشد. در این جا شیمی به خاطر دمای پایین مرز کند می باشد و دما به خاطر حرارت ناشی از واکنشهای گرما ده بالا می رود . در مرز کاملا سوخته غلظت مواد واکنش دهنده تمام می شود و تحدب نمودار فرو می نشیند . این آسان نیست که بگویم نقطه وجود دارد که از آنجا ناحیه پیش گرم نشده تبدیل به ناحیه واکنش دهنده می شود . با توجه به شکل پروفیل دما ، گرادیان انتقال حرارت در ناحیه پیش گرم مثبت و در ناحیه واکنش منفی می باشد . بنابراین در ماکزیمم شیب   که متناسب با تانژانت دما بین قسمت گازهای سوخته وTu وگازهای نسوخته Tb به خاطر ضخامت شعله اندازه گیری می شود .[9] که X است . شکل 1  طول X که همان شیب ، تانژانت بین دمای Tu ونقطه ای که در آن دما به پیک می رسد (.T) . به عنوان ضخامت ناحیه preheat درنظر گرفته می شود . Gotton et al [4].

دانلود تحقیق ذخیرۀ متان با کربنهای فعال مرطوب و خشک

اختصاصی از فی فوو دانلود تحقیق ذخیرۀ متان با کربنهای فعال مرطوب و خشک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

گاز طبیعی که بطور اولیه شامل متان است یک سوخت جایگزین با ارزش می باشد. آن همینطور دو امتیاز اصلی دارد. در مقایسه با بنزین : بطور عمده آن یک قیمت پایین تر داشته و سوخت آن تمیز (پاک)  است. با این حال، بدلیل تراکم یا غلظت خیلی کم آن، بیشترین مقادیر ذخیرۀ متان در یک حجم ارائه شدۀ محدود یک چالش واقعی برای  کاربرد آن با حمل و نقل گاز و وسایل گازسوز است. بعدی مورد نیاز است، و تا حد ممکن سبک، کوچک و کم حجم و در تانکهای متفاوت کوچک نگهداری می شود. در نتیجه، برای حداقل یک دهه، تلاش زیادی انجام گرفت تا موادی را تولید کند که می توانست بیشترین تعداد یا مقدار حجم گاز در دما و فشار استاندارد (STP) هر بخش حجم محفظه ذخیره (V/V) در فشارهای معتدل را جذب کند. آخرین تحقیق  نشان داد که دو اختراع  ثبت شدۀ ژاپنی که شامل Sorption متان با کربنهای فعال است ، قابلیتهای ذخیرۀ بالایی را دارد. حداقل دو برابر هدف پذیرفته شدۀ V/V 150 در Mpa 305 و دمای اتاق قابل ارسال (حمل) در Mpa 305 و دمای اتاق. چنین اجرایی استثنائی با مقادیر پایینی از آب Pre adsorbed صورت گرفته بود، که منجر به پدید آمدن ، متان شد که در ظرف ظرفیتهای منفذ جذب کننده ها هیدرات می شود. این در واقع، نشان می داد که متان می تواند در غلظت ها یا تراکم بالاتری در چنین Clathrates ذخیره شود، در حالیکه در حالتی  حیاتی و خطیر جذب می شود. متأسفانه ،  این نتایج نمی  توانست مجدداً احیاء شود و تنها اثرات خیلی کمی از مرطوب کردن جذب کننده می توانست مشاهده شود. اخیراً ، یک تقویتِ ذخیره متان با کربن فعال ، با آب Preadsorb شده بود که توسط زو، یا (ژو) و همکاران گزارش شد. کار تحقیقاتی او شرایط واقعی تری را به کار گرفته بود به نسبت مواردیکه در اختراعات ثبت شده ژاپن بیان شدند : محتوای بالاتر آب، فشارهای بالاتر ، و دماهای پایین تر. تحت چنین شرایطی ، قابلیتهای استدلالی بزرگ، Mpa10 در V/V200 و 2 ملاحظه می شود. در تحقیق کنونی، چنین نتایجی می توانست مجدداً انجام گیرد و حتی تقویت یا بهبود یابد. مقاله به صورت زیر سازماندهی می شود :

شامل 15 صفحه فایل word قابل ویرایش

دانلود تحقیق متان

اختصاصی از فی فوو دانلود تحقیق متان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پل گانینگ و دینا کروگر

متان عنصر اصلی تشکیل دهنده گاز طبیعی و یکی از گازهای گلخانه ای است، یعنی این که وجود این عنصر در اتمسفر بر دمای کره زمین و سیستم آب و هوایی آن تاثیر می گذارد. یک مشارکت بین المللی جدید، که توسط ایالات متحده پشتیبانی می شود، به دنبال بهبود بازیابی و استفاده از متان به عنوان یک منبع انرژی پاک است. " مشارکت متان به بازارها " یک برنامه دولتی- خصوصی است که با همکاری 15 دولت ملی و بیش از 90 سازمان که متعهد به دستیابی به مزایای اقتصادی، محیط زیستی، و انرژی ای می باشند، اجرا می شود.

پل گانینگ رئیس شعبه برنامه های غیر دی اکسید کربن در سازمان محافظت از محیط زیست (EPA) در بخش تغییرات آب و هوایی است.

دینا کروگر مدیر بخش تغییرات آب و هوایی در سازمان حفاظت از محیط زیست است.

مشارکت متان به بازارها، که در نوامبر 2004 آغاز شده، یک طرح چندجانبه است که موجب بهم پیوستن منافع بخش دولتی و خصوصی برای بازیابی و استفاده از متان به عنوان یک منبع انرژی پاک شده است.

امروز، 15 دولت ملی و بیش از 90 سازمان در حال همکاری با یکدیگر برای پیشبرد هدف ایجاد و توسعه پروژه در سه زمینه اصلی منبع انتشار متان هستند: محل های دفن زباله، معادن ذغال سنگ زیرزمینی، و سیستم های گاز طبیعی و نفت.

انتظار می رود که فعالیت های این مشارکت نتایج مثبتی در پی داشته باشد: آنها انتشار جهانی متان را کاهش، توسعه اقتصادی را افزایش، و امنیت انرژی را گسترش خواهند داد، کیفیت هوا را بهتر خواهند کرد و ایمنی صنعتی را بالا خواهند برد.

اهمیت متان
متان یک هئیدروکربن و عنصر اصلی گاز طبیعی و همچنین یکی از گازهای گلخانه ای قوی است. در سرتاسر جهان، مقادیر بسیار زیاد متان به جای بازیابی و مورد استفاده قرار گرفتن به عنوان سوخت به درون اتمسفر منتشر می شود. حدود 60 درصد انتشار متان در جهان منشاء انسانی (انتروپوژنیک) دارد – محل های دفن زباله، معدن ها، و فعالیت های مربوط به گاز طبیعی و نفت – که در زیر به آنها اشاره شده است. یکی دیگر از منابع انتشار متان کشاورزی است. بقیه انتشارهای متان توسط منابع طبیعی، اکثرا تالاب ها، هیدرات های گازها (اجسام جامد کریستالی که از ملکول های متان درست شده، و هر یک از ملکول ها توسط ملکول های آب احاطه شده اند)، لائه منجمد دائمی اعماق زمین، و موریانه ها انجام می گیرد. چین، هند، ایالات متحده، برزیل، روسیه، و دیگر کشورهای اروپایی- آسیایی مسئول تقریبا 50 درصد از انتشارهای انسانی متان هستند. منابع انتشار متان از یک کشور به کشوری دیگر بسیار متفاوت است. برای مثال، دو منبع اصلی انتشار متان در چین استخراج ذغال سنگ و کاشت برنج است. منبع اصلی انتشار متان در روسیه سیستم های گاز طبیعی و نفت است؛ دو منبع اصلی انتشار متان در هند کاشت برنج و محصولات دامی است؛ و محل های دفن زباله بزرگترین منبع انتشار متان در ایالات متحده می باشد.

متان عنصر اصلی گاز طبیعی است و یک منبع مهم برای انرژی پاک نیز می باشد. همچنین، 16 درصد انتشار گازهای گلخانه ای در سرتاسر دنیا به به متانی که از فعالیت انسان تولید می شود، اختصاص دارد. متان یک گاز گلخانه ای قوی محسوب می شود زیرا در مقایسه با دی اکسید کربن، از لحاظ وزنی، هر کیلوگرم متان 23 برابر قوی تر از دی اکسید کربن در رابطه با حبس حرارت در اتمسفر زمین طی یک دوره 100 ساله عمل می کند.

متان یک گاز گلخانه ای با دوره زندگی کوتاه است؛ دوره زندگی این گاز در اتمسفر تقریبا 12 سال است. به خاطر این خصوصیت منحصر بفرد، کاهش انتشار جهانی متان می تواند تاثیر مثبت، سریع و قابل توجهی در جلوگیری از گرم شدن کره زمین گذاشته و مزایای مهم اقتصادی و انرژی ای نیز در پی داشته باشد.

فرصت های کاهش متان
منابعی که بازیابی و استفاده از گاز متان برای انرژی در آنها عملی و امکان پذیر است شامل استخراج ذغال سنگ، سیستم های گاز طبیعی و نفت، محل های دفن زباله، و کود حیوانی است. در زیر چندین روش برای بازیابی و استفاده از متان از این منابع ذکر شده است:

• معدن های ذغال سنگ. برای کاهش خطرات انفجار، متان از معدن های زیرزمینی پیش از، در هنگام یا پس از استخراج به بیرون منتقل می شود. تزریق گاز طبیعی در خط لوله، تولید نیرو، و سوخت وسایل نقلیه از استفاده های مفیدی هستند که می توان از متان خارج شده از معادن کرد.
• محل های دفن زباله. رویکرد اصلی برای کاهش انتشار متان از محل های دفن زباله شامل جمع آوری و سوزاندن یا استفاده از گازهای محل دفن زباله است. فن آوری های استفاده از گازهای منتشر شده از محل های دفن زباله بر روی تولید الکتریسیته و استفاده مستقیم از گاز تمرکز می کنند. تولید الکتریسیته شامل انتقال متان جمع آوری شده به دستگاه های مولد نیرو یا توربین ها از طریق خط لوله است. فن آوری های استفاده مستقیم، از گازهای منتشر شده از محل های دفن زباله مستقیما برای مصارف سوختی استفاده می کنند؛ در فن آوری های دیگر می بایستی گاز متان به گاز دیگری تغییر داده شود و در خطوط لوله گاز طبیعی توزیع گردد.
• سیستم های گاز طبیعی و نفت. فعالیت های مربوط به کاهش انتشار متان در سه گروه دسته بندی شده اند: بهبود کارآیی فن آوری ها یا دستگاه هایی که باعث کاهش یا توقف انتشار گاز متان یا گازهای دیگر در هوا توسط دستگاه ها می شود، بهبود روش های مدیریتی و مراحل عملیاتی، و افزایش روش های مدیریتی که از فن آوری های پیشرفته استفاده می کنند. در تمامی این موارد، کاهش انتشار گاز متان، گاز بیشتری را برای فروش و استفاده فراهم می سازد.
• مدیریت کود. زمانی که کود دامی تحت شرایط ناهوازی (بدون اکسیژن) نگهداری شود، متان و گازهای دیگر تولید می شوند. کاهش انتشار متان و همچنین دیگر مزایای محیط زیستی را می توان از طریق استفاده از سیستم های جذب ناهوازی به دست آورد. این سیستم ها، گازهای تولید شده توسط کود را جمع آوری کرده و آنها را به دستگاه های احتراقی از قبیل ژنراتورهای موتوری یا دیگ های بخار منتقل می کنند.

شامل 18 صفححه word

آلاینده های شیمیایی هوا

اختصاصی از فی فوو آلاینده های شیمیایی هوا دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 مقدمه کلی

آلاینده‌ها بر حسب ترکیب شیمیایی‌شان به دو گروه آلی و معدنی تقسیم می‌شوند. ترکیبات آلی حاوی کربن و هیدروژن هستند. برخی از ذرات آلی که بیش از سایر ذرات آلی در اتمسفر یافت می‌شوند عبارتند از: فنلها ، اسیدهای آلی و الکلها و معروفترین ذرات معدنی موجود در اتمسفر عبارتند از نیتراتها ، سولفاتها و فلزاتی مانند آهن ، سرب ، روی و وانادیم.

 منابع آلاینده‌ها

هوا دارای آلاینده‌های طبیعی نظیر هاگهای قارچها ، تخم گیاهان ، ذرات معلق نمک و دود و ذرات غبار حاصل از آتش جنگلها و فوران آتشفشانهاست. همچنین هوا حاوی گاز منو اکسید کربن تولید شده به شکل طبیعی (CO) حاصل از تجزیه متان (CH4) و هیدروکربنها به شکل ترپنهای ناشی از درختان کاج ، سولفید هیدروژن (H2S) و متان (CH4) حاصل از تجزیه بی‌هوازی مواد آلی می‌باشد.

این فایل دارای 23 صفحه می باشد.

دانلود تحقیق گاز متان متصاعد شده از زباله های شهری و ثرات آن بر محیط زیست و راه حل های آن

اختصاصی از فی فوو دانلود تحقیق گاز متان متصاعد شده از زباله های شهری و ثرات آن بر محیط زیست و راه حل های آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات:19

طی تحقیقات زیادی که بر روی زباله های شهری صورت گرفته است به این نتیجه رسیدیم که این مواد محتوی تعداد زیادی کربن می باشند وقتی این مواد دفع می گردند بوسیله میکروارگانیرمهای داخل زمین به گازهای زیرزمینی تبدیل می گردند که ترکیب اصلی این گازها متان دی اکسید کربن می باشد. مقدارمتان موجود حدود 25 تا 22 درصد ودی اکسید اکربن حدود 62 تا 60 درصد می‎باشد
گاز ایجاد شده دارای مضرات زیادی می‎باشد از آن جمله می‎توان گفت که انتشار متان از landfill ها منبع اصلی گازهای گل خانه ای می باشد که عامل گرم شدن درجه حرارت زمین می باشند همچنین بوی بد ناشی از H2s نیز باعث ازار می گردد این گازها می‎توانند به نقصان و پوشش گیاهی نیز آسیب برسانند در نتیجه این گاز باید از هوا حذف گردد ازسال 1992 بوسیله سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا یک سری مقررات برای دفع گازهای landfill ایجاد شده است روش کلی که در زمینه دفع این گازها وجود دارد سوزاندن آن بوسیله می‎باشد اگر چه سوزاندن باعث می‎شود تا قوانین سازمان حفاظت محیط زیست رعایت گردد ولی در حقیقت نوعی اتلاف انرژی صورت گرفته است. بدین صورت که تحقیقات نشان داده است که از بازیافت این گازها حدود 13.5 مگاوات الکتریسیته تولید می گردد. که حدود 1.3 آن صرف تأمین انرژی خود نیروگاه می گردد و بقیه آن برای استفاده صادر می گردد که حود 12.3 مگا وات می‎باشد که می‎تواند سالانه انریژ حدود 17000 خانه را تولید کند.
روشهای اندازه گیری متان:
رروشهای مختلفی ارائه شده است که بصورت اختصار به آن می‎پردازیم
1. انتشار می‎تواند از غلظت پروفیل هسته خاک محاسبه گردد
2. champer های استاتیکی و دینامیکی برای سایه سطحی landfill می‎تواند مورد استفاده قرار گیرد
3. روش تعادل جرمی یا میکروبیولوژیکی که غلظت پروفیل را در سطح باید landfill به ما می‎دهد
طی حتقیقات صورت گرفته روش سوم از سایر روشهای کاربردی تر و مقرون به صرفه تر می باشد که ؟/؟؟د به آن می‎پردازیم:
کلا انتشار متان و دی اکسید کربن تابع دو عامل زیر می باشدک
1. پروفیل سرعت بالا
2. غلظت
که طی رابطه زیر می‎توان به آن پرداخت:

در رابطه فوق j به ما میزان تراوش متان به سطح lanfill را می‎دهد که واحد آن می‎باشد و سرعت باد و ارتفاع را نشان می‎دهد و غلظت برحسب گرم بر متر مکعب و ارتفاع z می‎باشد. L طول قطبهای landfill و x فاصله قطبها (کناره ها) تا مرکز landfill می‎باشد.
روش جمع آوری landfillgass و تحویل آن به کارخانه:
درسیستم جمع آوری از چاهاهی قائم مجوف که تا عمق بین 100 تا 60 متری فرو رفته اند استفاده می‎شود و سپس این چاهها به لوله اصلی که وظیفه هدایت به سمت کارخانه را دارد متصل می‎شود.

مراحل تصفیه landfillgass (LFGs)
گاز بدست آمده در مرحله قبلی ابتدا فشرده می‎شود و عناصر بد بوی آن مانند H2s گرفته می‎شوند سپس گاز خشک شده و آب آن از بین می رود در مرحله بعدی بوسیله شستشو با CO¬2 مایع مقدار آلاینده های فرار آن به کمتر از 1 ppm می رسد ( مطابق شکل) بعد از این مرحله دارای تعداد CO2 88% با درجه خلوس 99.99% می باشیم که بصورت مایع می باشد که البته این عمل در یک محفظه صورت می‎گیرد که در انتهای آن CO2 با آلاینده ها جمع شده که با استفاده از عمل سوختن مشعلها آن را از بین می برند.