بررسی تحلیلی تأثیرات مدل‌سازی رژیم جریان پیوسته‌ی مخلوط هیدروژن-هوا جاری‌شده درون ریزمحفظه‌ با کاتالیست سطحی پلاتینیوم

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند ، ایران

2 گروه مکانیک، دانشگاه بیرجند

چکیده

در این مطالعه به بررسی تحلیلی دو اثر انتقال حرارتی و جرمی مخلوط واکنشی تحت اثر سطح کاتالیزی در یک ریزمحفظه با در-نظر‌گرفتن تأثیرات رژیم پیوسته پرداخته شده‌است. در این مسئله عدد نادسن کوچک‌تر یا مساوی 1/0 در نظر گرفته شده و جریان در رژیم پیوسته یا سرش قرار دارد. نتایج حل در سه مقدار مختلف عدد نادسن با مقادیر گزارش شده آزمایشگاهی مقایسه ‌شده‌ که داده‌های مربوط به عدد نادسن برابر با 01/0 در کلیه نقاط بیشترین نزدیکی با داده‌های آزمایشگاهی را دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]    Kaisare, N. S., and Vlachos, D. G., "A Review on Micro-combustion: Fundamentals, Devices and Applications", Progress in Energy and Combustion Science, Vol. 38, No. 3, pp. 321–359, (2012).

 

[2]    Li, J., Chou, S.K., Li, Z.W., and Yang, W.M., "Development of 1D Model for the Analysis of Heat Transport in Cylindrical Micro Combustors", Applied Thermal Engineering, Vol. 29, No. 8, pp. 1854-1863, (2009).

 

[3]    Fanaee, A., and Esfahani, J. A., "The Investigation of Semi-three-dimensional Heat Transfer Modeling in Micro-combustors", Journal of Thermal Science and Engineering Applications, Vol. 3, pp. 1-8, (2011).

 

[4]    Fanaee, S. A., and Esfahani, J. A., "Two-dimensional Analytical Model of Flame Characteristic in Catalytic Micro-combustors for a Hydrogen-air Mixture",
International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 39, pp. 4600-4610, (2014).

 

[5]    Fanaee, S. A., and Esfahani, J. A., "Analytical Two-dimensional Modeling of Hydrogen-Air Mixture in Catalytic Micro-combustor", Mechanica, Vol. 50, pp. 1717-1732, (2015).

 

[6]    Fanaee, S.A., "The Analytical Modeling of Finite-length Homogonous Micro-combustor for a Hydrogen-Oxygen Mixture with Wall Temperature Effects", Journal of Mechanics, Vol. 32, No. 5, pp. 631–642, (2016).

 

[7]    Qazizade, A., Renksizbulut, M., and Friedman, J., "Contribution of Homogeneous Reactions to Hydrogen Oxidation in Catalytic Microchannels", Combustion and Flame, Vol. 159, pp. 784-792, (2012). 

 

[8]    Yan, Y., Pan, W., Zhang, L., Tang, W., Chen, Y., and Li, L., "Numerical Study of the Geometrical Parameters on CH4/air Premixed Combustion in Heat Recirculation Micro-Combustor", Fuel, Vol. 159, pp. 45-51, (2015).

 

[9]    Hettiarachchi, H.D., Golubovic, M., Worek, W.M., and Minkowycz, W. J., "Three-dimensional Laminar Slip-flow and Heat Transfer in a Rectangular Microchannel with Constant Wall Temperature", International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 51, No. 51, pp. 5088-5096, (2008).

 

[10]  Cetin, B., Yuncu, H., and Kackac, S., "Gaseous Flow in Microconduits with Viscous Dissipation", International Journal of Transport Phenomena, Vol. 8, No. 4, pp. 297-315, (2006).

 

[11]  Shojaeian, M., and Dibaji, A. R., "Three-dimensional Numerical Simulation of the Slip Flow through Triangular Microchannels", International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 37, pp. 324-329, (2010).

[12]  Colin, S., "Gas Microflows in the Slip Flow Regime: A Critical Review on Convective Heat Transfer", Journal of Heat Transfer, Vol. 134, No. 2, pp. 1-13, (2012).

 

[13]  Hayes, R.E., and Kolaczkowski, S.T., "Introduction to Catalysis Combustion", Gordan and Breach, New York, (1997).

 

[14]  Appel, C., Mantzaras, J., Schaeren, R., Bombach, R., and Inauen, A., "Catalytic Combustion of Hydrogen–air Mixtures over Platinum: Validation of Hetero/Homogeneous Chemical Reaction Schemes", Clean Air, Vol. 5, No. 1, pp. 21–44, (2004).

 

[15]  Wang, Y., Zhou, Z., Yang, W., Zhou, J., Liu, J., Wang, Z., and Cen, K., "Combustion of Hydrogen-air in Micro Combustors with Catalytic Pt Layer", Energy Conversion and Management, Vol. 51, pp. 1127-1133, (2010).

 

[16]  Esfahani, J.A., and Fanaee, S.A., "Analytical Modeling of Hydrogen–air Mixture in a Catalytic Micro-channel", Journal of Thermophysics and Heat Transfer, Vol. 22, pp. 274-280, (2015).

 

[17] Fanaee, S. A., and Esfahani, J. A., "The Analytical Modeling of Propane-oxygen Mixture at Catalytic Micro-channel", Heat and Mass Transfer, Vol. 50, pp. 1365-1373, (2014).