آموزش سوخت و احتراق Fuels and Combustion - تکمیلی

توضیحات تکمیلی

دانش جذاب سوخت و احتراق به عنوان شاخه ای از علم مهندسی مکانیک تعریف می شود که در آن منابع شیمیایی انرژی (سوخت ها) و فرایند تبدیل این منابع به حرارت (احتراق) مورد بررسی قرار می گیرد، همچنین سوخت و احتراق پیشرفته به عنوان یکی از دروس اصلی و بسیار مهم در سطوح کارشناسی ارشد و دکتری می باشد.

دانش سوخت و احتراق اساسا به بررسی انواع سوخت ها و مشخصات و خواص آن ها می پردازد، همچنین مراحل و فرایندهای لازم برای تبدیل سوخت از شکل اولیه آن به حرارت و روش های تکنولوژیکی تحقق آن را مورد تحلیل و ارزیابی قرار داده و به پارامترهای موثر بر عملکرد آن ها می پردازد. با گسترش علم و صنعت و نیاز روزافزون به منابع انرژی، تامین انرژی یکی از دغدغه های اساسی کشورها است.

با توجه به حیاتی بودن مساله تامین انرژی برای همه کشورها و همچنین مشکلات زیست محیطی به وجود آمده ناشی از ورود آلاینده های احتراق سوخت به جو زمین، بهینه سازی مصرف سوخت ها و کاهش ورود آلاینده ها به جو زمین، جلوگیری از اتلاف و بهینه سازی احتراق سوخت که موجب کاهش مصرف سوخت و کاهش آلاینده های ناشی از احتراق می شود، بسیار حائز اهمیت است و این مطالب اهمیت علم سوخت و احتراق و پژوهش در این زمینه را مشخص می کنند.

کاربرد انواع سوخت ها به همراه فرایند احتراق، بسیار گسترده است و از مراحل اولیه زندگی بشر تا زندگی پیشرفته امروز در هر بخش از دستاوردهای بشری برای رفاه بیشتر، به راحتی قابل مشاهده است.

فهرست سرفصل‌ها و رئوس مطالب مطرح شده در اين مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: ترموشیمی فرایند احتراق
  • ترمودینامیک شیمیایی
  • تعادل ترمودینامیکی
  • متغیرهای حالت
  • سیستم با عدم تعادل مکانیکی و حرارتی
  • سیستم با عدم تعادل شیمیایی
  • معادله حالت
  • معادله گاز ایده آل
  • قانون دالتون
  • قانون آماگات
  • روابط ترکیب یک مخلوط
  • نسبت هوا به سوخت
  • نسبت هم ارزی
  • بقای جرم
  • رابطه استوکیومتریک
  • قانون اول ترمودینامیک
  • قانون دوم ترمودینامیک
  • آنتالپی تشکیل
  • آنتالپی اجزای شیمیایی
  • قانون اول ترمودینامیک برای سیستم های احتراقی
  • ارزش حرارتی سوخت
  • دمای آدیاباتیک شعله
• درس دوم: تعادل شیمیایی
  • رابطه اساسی تعادل شیمیایی
  • سیستم ایزوله
  • سیستم حجم و دما ثابت
  • سیستم فشار و دما ثابت
  • معیار تعادل ترمودینامیکی برای شرایط مختلف یک سیستم بسته
  • ثابت تعادل واکنش
  • تعادل شیمیایی یک واکنش ساده در دما و فشار مشخص
  • تعادل شیمیایی واکنش های هم زمان در دما و فشار مشخص
  • جریان های منجمد و تعادلی در سیستم پیشرانش
• درس سوم: سینتیک شیمیایی
  • قانون اثر جرم
  • منحنی آرنیوس
  • تغییرات غلظت یک جز شیمیایی
  • واکنش مقدماتی رفت و برگشتی
  • واکنش شیمیایی تک قدمی
  • واکنش ها متوالی
  • واکنش های رقابتی
  • واکنش های زنجیره ای
  • واکنش های شروع کننده
  • واکنش های پیش رونده
  • واکنش های شاخه ای
  • واکنش های ختم کننده
  • مکانیزم تبدیل مواد واکنش دهنده به محصولات
  • انفجار
  • مکانیزم سینتیک احتراق هیدروژن و اکسیژن
• درس چهارم: مکانیزم شعله
  • شعله های دیفیوژن
  • شعله های پیش مخلوط
  • انفجار
  • دفلگریشن (Deflagration)
  • دتونیشن (Detonation)
  • تحلیل ریاضی امواج دفلگریشن و دتونیشن
  • خطوط ریلی
  • منحنی هوگونیوت (Hugoniot)
  • شعله های پیش مخلوط آرام
  • تئوری حرارتی
  • تئوری جامع
  • تئوری دیفیوژن
  • اثر عوامل شیمیایی و فیزیکی بر سرعت شعله
  • روش های اندازه گیری سرعت شعله
  • روش چراغ بنسون
  • روش لوله شفاف
  • روش بمب حجم ثابت
  • روش حباب صابون
  • روش دنبال کردن ذرات
  • روش شعله مسطح
  • خفگی شعله
  • انتقال جرم
  • قانون پخش فیک
  • مساله استفان
  • شرایط مرزی فصل مشترک بخار - مایع
  • تبخیر قطره
  • نرخ تبخیر
  • بقای جرم قطره

مفید برای

• مهندسی مکانیک
• مهندسی هوافضا

پیش نیاز