Πειραματική διερεύνηση του ισόθερμου πεδίου ροής κατάντη σταθεροποιητικού σώματος, κατάλληλου για διαστρωματωμένη καύση μειγμάτων προπανίου αέρα
Loading...
Date
2025-03-05
Authors
Πλουμιτσάκος, Γεώργιος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζονται το θεωρητικό υπόβαθρο, οι μετρητικές διατάξεις, καθώς και η εργαστηριακή πειραματική εγκατάσταση που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη του πεδίου ροής σε διάταξη κωνικού σταθεροποιητικού σώματος, κατάλληλου για την σταθεροποίηση διαστρωματωμένων φλογών προπανίου αέρα. Η πειραματική αυτή εγκατάσταση σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε στο Εργαστήριο Τεχνικής Θερμοδυναμικής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Αρχικά, παρουσιάζεται το βασικό θεωρητικό υπόβαθρο της διεργασίας της καύσης, καθώς και των κυριότερων φαινομένων από τα οποία διέπεται. Συγκεκριμένα, περιγράφονται τα διάφορα επιστημονικά πεδία που συμβάλλουν στη διεργασία της καύσης και πραγματοποιείται μία εκτενής περιγραφή του τρόπου ταξινόμησης των φαινομένων της. Ακόμα, αναλύεται η στοιχειομετρική καύση και ορίζονται τα όρια ευφλεκτότητας.
Στη συνέχεια, παρουσιάζονται τα φλογοσταθεροποιητικά σώματα (bluff body). Αναλύεται η αρχή λειτουργίας τους και τονίζονται τα κυριότερα χαρακτηριστικά της ροής όταν παρεμβάλλονται σε αυτή σταθεροποιητικά σώματα.
Παράλληλα, παρουσιάζεται η πειραματική διάταξη και ο απαιτούμενος εξοπλισμός για την υλοποίηση των πειραμάτων. Δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην ταχυμετρία απεικόνισης σωματιδίων (Particle Image Velocimetry, PIV), ενώ αναδεικνύονται ο τρόπος λειτουργίας της και τα βασικά στοιχεία που την απαρτίζουν.
Επιπροσθέτως, με τη βοήθεια του PIV, μελετάται το πεδίο ανάμιξης και εξάγονται οι κατανομές των ταχυτήτων, της έντασης της τύρβης και του ρυθμού μεταβολής της ταχύτητας. Οι περιπτώσεις που μελετώνται έχουν διαφορετικές παροχές αέρα και καυσίμου, προκειμένου να εκτιμηθεί η επίδραση της ισχύος του μίγματος στο αναπτυσσόμενο πεδίο ροής.
Τέλος, γίνεται μια συζήτηση σχετικά με την κατανομή του πεδίου ροής και εξάγονται τα κύρια συμπεράσματα της μελέτης.
Description
Keywords
Καύση, Ταχυμετρία απεικόνισης σωματιδίων, Φλογοσταθεροποιητικά σώματα, Διαστρωμάτωση μείγματος, Ισόθερμο πεδίο ροής