کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6592863 1423364 2018 30 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An integrated model for predicting the flame propagation in crimped ribbon flame arresters
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل یکپارچه برای پیش بینی انتشار شعله در محدود کننده های شعله ی شعاعی فشرده
ترجمه چکیده
انفجار شعله ی شعله ی یخ زدگی دستگاه های مهم ایمنی در صنایع شیمیایی، به ویژه در شرایط خطرناک است. اگر چه طراحی شبیه سازی عددی مناسب برای بازدارنده ها امیدوار کننده است، اما قابلیت اطمینان و دقت آن به مدل ریاضی بستگی دارد. در این کار، یک مدل ریاضی یکپارچه برای میکرو کانال در محدود کننده های شعله ی شعاع فشرده ایجاد شد؛ رفتار جریان مایع و حساسیت چهار مکانیزم سینتیک شیمیایی پروپان هوا بر روی دقت بررسی شد. نشان داده شده که آشفتگی در میکرو کانال رشته های شعله شعاعی فشرده تحت شرایط انفجار و انفجار غالب است و یک معیار خنک کننده جدید برای شبیه سازی عددی پیشنهاد شده است. مکانیزم سینتیک منصوری و همکاران در میان چهار نمونه دقیق تر به علت بهترین توافق از دمای خروجی پیش بینی شده در سرعت شعله ور شدن آزمایشی با درجه حرارت ورودی پروپان هوا است. پروفیل های کسری توده گونه و توزیع دما، که برای اندازه گیری با توجه به ابعاد کوچکی از میکرو کانال در آزمایش ها بسیار دشوار است، گرفته می شوند. بینش اساسی در مورد واکنش های شیمیایی و از دست رفتن گرما به خوبی نشان داده شده است. می توان نتیجه گرفت که مدل ریاضی یکپارچه که در این کار ایجاد شده است می تواند به عنوان یک ابزار قابل اعتماد برای مدل سازی، انتخاب و طراحی نوع بازدارنده های شعله ی شعاعی فشرده با محیط پروپان هوا در آینده مورد استفاده قرار گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی
Crimped ribbon flame arresters are important safety devices in the chemical industry, especially for the dangerous situations. Although proper design of arresters by the numerical simulation method is promising, its reliability and accuracy are dependent upon the mathematical model. In this work, an integrated mathematical model for the microchannel in the crimped ribbon flame arresters was set up; the fluid flow behavior and the sensitivities of four chemical kinetics mechanisms of propane-air on the accuracy were analysed. It is shown that turbulence is predominant in the microchannel of the crimped ribbon flame arresters under the deflagration and detonation conditions, and a new quenching criterion for the numerical simulation is proposed. The kinetics mechanism of Mansouri et al. among the four ones is the most accurate due to the best agreement of the predicted outlet temperature at the experimental flameproof velocity with the autoignition temperature of propane-air. The species mass fraction profiles and the temperature distribution, which are too difficult to measure due to the tiny dimension of the microchannel in experiments, are captured. The fundamental insights into chemical reactions and heat loss are well portrayed. It can be concluded that the integrated mathematical model established in this work can be used as a reliable tool for modeling, selecting and designing such type of crimped ribbon flame arresters with the propane-air medium in the future.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chinese Journal of Chemical Engineering - Volume 26, Issue 5, May 2018, Pages 930-941
نویسندگان
, , , ,