نام پژوهشگر: یعقوب رستمی

طراحی یک لوله انفجاری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی 1388
  یعقوب رستمی   شعبان علیاری

در این پایان نامه فرایند گذر از احتراق آشفته به انفجار ddt در داخل یک لوله با استفاده از روشهای عددی شبیه سازی شده است.برای حل معادلات حاکم از نرم افزار فلونت استفاده شده است.معادلات به کمک الگوریتم کوپلینگ فشار-سرعت حل شده اند.پس از شبیه سازی و مقایسه ی نتایج حاصل با داده های موجود و اطمینان از درستی روش حل،سعی شده تا با استفاده از موانعی در داخل لوله و تغییر فاصله ی بین موانع و تغییر نسبت انسداد (که به صورت نسبت مساحت سطح مسدود شده به مساحت سطح مقطع لوله تعریف می شود)آنها طول پیش از انفجار کاهش داده شود.شبیه سازی به صورت دو بعدی بوده و مدل ساخته شده یک لوله به طول cm40 و قطر داخلی cm10می باشد. ترکیب مورد استفاده مخلوط استوکیومتری متان-اکسیژن بوده و این ترکیب به صورت از پیش مخلوط در داخل لوله موجود است.دمای اولیه k300و فشار اولیهbar1می باشد.مکانیزم دارای16گونهch2)،ch،ch2o،hco،coh2،h،o2،o،oh،ho2،h2o2،h2o،co2،c،ch4،ch3)و متشکل از 58 واکنش می باشد.محدوده ی تغییر نسبت انسداد بین %28=br تا %75=br می باشد.فاصله ی بین موانع نیز ازcm2/1=s تا cm10=s تغییر می کند.نتایج به دست آمده از شبیه سازی با فاصله ی بین موانع(s) و نسبت انسدادهای (br) مختلف به صورت زیر می باشد:1- تعداد مانع بیشتر در واحد طول باعث افزایش میزان آشفتگی شده و سطح شعله سریع تر رشد کرده و بنابر این سرعت شعله سریعتر افزایش می یابد.2- اگر فاصله ی بین موانع به اندازه ی کافی زیاد باشد،دیواره ی ماخ به آسانی تشکیل شده و ddt راحت تر اتفاق می افتد.3-وجود موانع با نسبت انسداد کوچک یا متوسط باعث افزایش آشفتگی شده و طول پیش از انفجار را کاهش می دهد.4- موانع با نسبت انسداد بالا مانع از شتاب گیری مناسب شعله شده و طول پیش از انفجار را افزایش می دهند. در یک لوله ی ساده با مشخصات ذکر شده و بدون استفاده از موانع در داخل لوله طول پیش از انفجارcm34می باشد . در حالت بهینه که در آن از6 مانع با %59=br با فاصله ی بین مانعی cm2/9=s در 20 سانتیمتر ابتدایی لوله استفاده شده است ، طول پیش از انفجار به دست آمده cm 15می باشد که متناظر با کاهش تقریبا 55 درصدی در طول پیش از انفجار می باشد.