Study of Effect of the Residual Gas Fraction on Burning Velocity of Hydrogen-Isooctane

Bijan, Mehdi and Abdi Aghdam, Ebrahim (2015) Study of Effect of the Residual Gas Fraction on Burning Velocity of Hydrogen-Isooctane. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (مطالعه تاثیر کسر گازهای سوخته روی سرعت سوختن هیدروژن-ایزواکتان)
Mehdi Bijan.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

The presence of burned gas in combustion mixtures is important cases which have considerable influence on mixture characteristics such as burning velocity. Therefore, the evaluation of burning gases fraction is regarded. In the present study, the spherical thermal bomb in constant volume is used in order to measure of burning velocity of hydrogen-isooctane-air with residual gases in different equivalence ratios and different mass percentages of hydrogen and different fractions of residual gases. At first, for validating of experiments, several tests by using the hydrogen- pure air mixture is performed, so the reliability of experimental data is carried out with the other researchers work. Good agreement was observed between the obtained results with the correlation suggested by Dahoe at el, although some differences were seen with the correlation reported by Iijima at el. correlation formula as u_l=u_l0 (T/T_0 )^α (P/P_0 )^βwas applied to the obtained experimental data of H_2-air mixture and residual gases at three equivalence ratios (0.8, 0.9, 1.0) and three fraction burned gases 0.0, 0.1 and 0.2 is employed and α,β and u_l0 were determined such as equivalence ratios and fraction burned gases. In the case of experiments, mass basis was used for hydrogen and the volume basis is used residual gases amount; and mixture with 5, 10 and 20% H_2 at the three equivalence ratio of 0.8, 0.9 and 1 is used at initial condition of 1 and 1.5 bars. Several tests were performed for each possible state and the recorded pressure variation is used to determine the burning velocity by thermodynamic calculation code. According on the method, reliable ranges of data of each test were sorted and the range of pressure and temperature are obtained 1.0 to 4.6 bar and 358 to 495 kelvin respectively. The results show that given equivalence ratio and mass percentages of hydrogen with increasing of volume fraction 0.1 to 0.2 causes the burning velocity is attached 27% to 52% in relate to mixture of hydrogen-Iso-octane fuel.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: مطالعه تاثیر کسر گازهای سوخته روی سرعت سوختن هیدروژن-ایزواکتان
Persian Abstract: حضور گازهای سوخته در مخلوط‌های قابل اشتعال از موارد مهمی است که بر روی خصوصیات مخلوط از جمله سرعت سوختن آن تاثیر بسزایی دارد. از اینرو به بررسی تاثیر کسر گازهای سوخته روی سرعت سوختن پرداخته شد. در این تحقیق از یک بمب حرارتی کروی حجم ثابت برای اندازه‌گیری سرعت سوختن مخلوط هیدروژن- ایزواکتان-هوا به همراه گازهای باقیمانده در نسبت‌های هم‌ارزی مختلف و درصدهای جرمی متفاوت هیدروژن و کسرهای مختلف گازهای باقیمانده استفاده شده است. در ابتدا برای اعتبارسنجی آزمایش‌ها چندین تست با استفاده از مخلوط هیدروژن-هوای خالص انجام داده شد تا اعتبار داده‌های تجربی کار حاضر با کار دیگر محققان بعمل آید. نتایج حاصله با رابطه همبستگی داهو توافق خوبی دارد، اگر چه اختلاف محسوسی با رابطه همبستگی ایجیما مشاهده شد. رابطه همبستگی u_l=u_l0 (T_ /T_0 )^α (P/P_0 )^β برای داده‌های تجربی مخلوط هیدروژن-هوا و گازهای باقیمانده در سه نسبت هم‌ارزی 0.8، 0.9 و 1.0 و سه کسر گازهای سوخته‌ی 0.0، 0.1 و 0.2 بکار گرفته شد و ثابت‌های ul0، α و β به صورت رابطه‌هایی بر حسب نسبت هم‌ارزی و کسر گازهای سوخته تعیین گردید. در این آزمایش‌ها از مبنای جرمی برای مقدار هیدروژن و مبنای حجمی برای مقدار گازهای باقیمانده استفاده شد و مخلوط‌های با درصدهای جرمی هیدروژن 5%، 10% و 20% در سه نسبت هم‌ارزی 0.8، 0.9 و 1.0 در شرایط اولیه‌ی 1bar و و 358k استفاده شد. برای هر یک از حالت‌های ممکن چندین تست انجام گرفت و از تغییرات فشار ثبت شده برای تعیین سرعت سوختن از طریق کد محاسبه‌گر ترمودینامیکی استفاده شد. با توجه به روش بکار گرفته شده، رنج قابل اعتماد از داده‌ها انتخاب و گستره‌های فشار و دمای بترتیب 1 تا 4.6 بار و 358 تا 495 کلوین حاصل شد. نتایج حاصله نشان می‌دهد که در نسبت‌های هم‌ارزی معین و درصدهای جرمی هیدروژن معین با افزایش کسر گازهای سوخته از 0.1 تا 0.2 کاهش سرعت سوختن تقریبا از 27% تا 52% نسبت به مخلوط خالص هیدروژن-ایزواکتان صورت می‌گیرد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Abdi Aghdam, EbrahimUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
-, -UNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 25 Nov 2018 17:14
Last Modified: 25 Nov 2018 17:14
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2176

Actions (login required)

View Item View Item