ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

فعالية تنظيف نواتج الاحتراق من SO2 باستخدام أجهزة الامتصاص الرغوية دراسة تجريبية و محاكاة رقمية

The effectiveness of cleaning the combustion products of SO2 using scrubbers foam Experimental study and numerical simulation

1614   0   21   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يهدف البحث إلى إيجاد طريقة لحساب المميزات الهيدروديناميكية و الحرارية لأجهزة الامتصاص الرغوية المستخدمة في الطرق الرطبة لتنظيف نواتج الاحتراق من SO2 من أجل زيادة فعالية و اقتصادية هذه الطرق. لذلك تمت دراسة التبادل الحراري و الهيدروديناميكي لجهاز الامتصاص ذو الطبقة المتحركة الثنائية الطور (الرغوية) مع نماذج مختلفة من أجهزة التلامس، و على أساس المعطيات التجريبية و التحليل الرياضي لها تم الحصول على المعادلات التي تسمح بتقييم تأثير العوامل الظرفية في المتغيرات الأساسية لطبقة الرغوة. كما تمَّ التأكيد على أن التبادل الحراري في مجال طبقة الرغوة يتميز بفعالية عالية للتبادل الحراري بين الغاز و السائل في طبقة الرغوة، و بين طبقة الرغوة و السطح المغمور. و أن معامل انتقال (تبادل) الحرارة بالحمل يتوقف على الشروط الابتدائية للطور الغازي و السائل و على فرق درجات حرارة نقطة الندى للغازات و السائل عند مدخل جهاز الامتصاص. بالنسبة لفعالية تنظيف غازات الاحتراق من SO2 فإن درجة التنظيف في الحدود العليا للنظام الرغوي نصل إلى (95,95%) خلال مرحلة تلامس واحدة. سمحت الدراسة أيضاً بزيادة الوثوقية لنظام التنظيف الرطب عن طريق اختيار التصميم الأمثل و ذلك على أساس النتائج التي تمَّ الحصول عليها.


ملخص البحث
تهدف الدراسة إلى تطوير طريقة لحساب الخصائص الهيدروديناميكية والحرارية لأجهزة الامتصاص الرغوية المستخدمة في الطرق الرطبة لتنظيف نواتج الاحتراق من ثاني أكسيد الكبريت (SO2). تم إجراء دراسة تجريبية ومحاكاة رقمية لتبادل الحرارة والهيدروديناميكية في جهاز الامتصاص ذو الطبقة الرغوية ثنائية الطور. أظهرت النتائج أن التبادل الحراري في طبقة الرغوة يتميز بفعالية عالية بين الغاز والسائل، وأن معامل انتقال الحرارة يعتمد على الشروط الابتدائية للطورين الغازي والسائل وعلى فرق درجات حرارة نقطة الندى عند مدخل جهاز الامتصاص. توصلت الدراسة إلى أن درجة تنظيف غازات الاحتراق من SO2 تصل إلى 95.95% في مرحلة تلامس واحدة. كما أكدت الدراسة على أهمية اختيار التصميم الأمثل لزيادة وثوقية نظام التنظيف الرطب.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر الدراسة شاملة ومهمة في مجال تنظيف نواتج الاحتراق من SO2 باستخدام أجهزة الامتصاص الرغوية. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الانتقادات البناءة لتحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية المختلفة على فعالية الأجهزة المستخدمة. ثانياً، كان من الممكن تضمين مقارنة بين فعالية الأجهزة الرغوية وأجهزة التنظيف الأخرى المستخدمة في الصناعة. ثالثاً، الدراسة تعتمد بشكل كبير على البيانات التجريبية، وكان من الممكن تعزيز النتائج باستخدام نماذج رياضية أكثر تعقيداً لتحليل البيانات. وأخيراً، لم يتم التطرق إلى التكلفة الاقتصادية لتطبيق هذه التكنولوجيا على نطاق واسع، وهو جانب مهم يجب مراعاته عند تقييم فعالية أي تقنية جديدة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الأهداف الرئيسية للدراسة؟

    تهدف الدراسة إلى إيجاد طريقة لحساب المميزات الهيدروديناميكية والحرارية لأجهزة الامتصاص الرغوية المستخدمة في الطرق الرطبة لتنظيف نواتج الاحتراق من ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وزيادة فعالية هذه الطرق.

  2. ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟

    توصلت الدراسة إلى أن التبادل الحراري في طبقة الرغوة يتميز بفعالية عالية، وأن درجة تنظيف غازات الاحتراق من SO2 تصل إلى 95.95% في مرحلة تلامس واحدة. كما أكدت على أهمية اختيار التصميم الأمثل لزيادة وثوقية نظام التنظيف الرطب.

  3. ما هي العوامل التي تؤثر على معامل انتقال الحرارة في جهاز الامتصاص الرغوي؟

    يعتمد معامل انتقال الحرارة على الشروط الابتدائية للطورين الغازي والسائل وعلى فرق درجات حرارة نقطة الندى عند مدخل جهاز الامتصاص.

  4. ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة لتحسين فعالية أجهزة الامتصاص الرغوية؟

    توصي الدراسة باستخدام أجهزة التلامس الرغوية لزيادة فعالية التبادل الحراري بين الغاز والسائل، واستخدام التصميم الأمثل لهذه الأجهزة لزيادة وثوقية نظام التنظيف الرطب.


المراجع المستخدمة
Мадоян A.A., Базаянц Г.B. Cepoyлaвливаниe наTЭC., K.: Texника. 1992- 160c
Agrusa, R. and Singers, R. R. 1999. Control Your World in a Glance. Building Systems Innovation, Heating
Chattopadhyay, P. 2001. Boiler Operation Engineering.Second Edition – McGraw- Hill, New York. 1337p
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تركز البحث على استنتاج نموذج رياضي لتحديد نسبة أكاسيد النتروجين المنبعثة عن محركات الاحتراق الداخلي استناداً إلى معادلات التفاعل الكيميائية المباشرة و العكسية للوقود التقليدي مع استخدام للعديد من معاملات التصحيح، بالإضافة إلى إمكانية تطوير هذا النموذ ج. اعتمد البحث على معرفة تغيرات تراكيز أكاسيد النتروجين الناتجة عن احتراق الوقود في محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل على المازوت و البنزين، خلال زمن العمل، و من ثم تحويل هذه العلاقة لحساب نسبة التراكيز وفقاً لزاوية دوران عمود المرفق في المحرك.
تصف هذه الدراسة تحسين وثوقية و فعالية الصمامات مستقيمة التدفق المستخدمة في الضواغط المكبسية، و ذلك عن طريق نمذجة تدفق الغاز و حركة صفيحة الصمام. يُحدد هذا النموذج توزع ضغط الغاز و تشوهات صفيحة الصمام على أنها صفيحة مرنة. تمَّ اختبار هذه النمذجة عن ط ريق قياسات تدفق الغاز الستاتيكي في الصمام بالإضافة إلى القياسات الديناميكية لنهاية حركة صفيحة الصمام في الضاغط الاختباري حيث تمت المقارنة بين النتائج الرقمية و النتائج التجريبية المقاسة.
هدفت هذه الدراسة السريرية إلى تقييم فعالية المسواك بالمقارنة مع فرشاة الأسنان فـي إزالـة اللويحة السنية و أثر ذلك في اللثة. جرت الدراسة على مجموعتين متساويتين بمجموع ٥٦ طالباً من كلية طب الأسنان فـي جامعـة دمشق، كما قسمت الدراسة إلى مرحلتين : في ا لمرحلة الأولى و بعد تراكم لويحه تجريبي، قام المتطوعون بتنظيف أسنانهم بالفرشاة أو المسواك كل حسب مجموعته لمدة خمس دقـائق ثـم أخذت القياسات السريرية مباشرة. بعد ذلك و في المرحلة الثانية قام المتطوعون و لمـدة ثلاثـة أسابيع بتنظيف أسنانهم لمدة خمسة دقائق مرتين يومياً فقط بالفرشاة و المعجون أو المسواك. كان في المرحلة الأولى الالتهاب اللثوي متعادلاً تقريباً بين كلا المجموعتين و أعطت قيم مشعر Turesky لتقييم اللويحة على السطوح الدهليزية و اللســانية قيمـاً أعلـى عنـد مسـتخدمي المسـواك و لكن الفارق إحصائياً لم يكن ذا دلالة significant Not ، فـي حـين كانـت نظافـة المسافات ما بين السنية عند مستخدمي الفرشاة سواء دهليزياً أم لسـانياً ذات فـارق جـوهري (01,0< P) . و عموما لم تسـتطع الفرشـاة و لا المسواك تأمين نظافة مطلقة للسـطوح السـنية بمدة تنظيف خمس دقائق، و برغم ذلك اسـتطاع في الفحـص الأول ٥,٢٨ % مـن مسـتخدمي الفرشاة تحقيق نظافة جيدة للمسـافات ما بين السـنية الدهليزيـة فقط (HYG ≤ ٨٠ %) في حين لم يصل أي من مستخدمي المسواك إلى هذا المستوى، و سـواء بالفرشاة أو المسواك كـان تنظيف السطوح الدهليزية أفضل من اللسـانية (05.0< P) . كانت فـي المرحلـة الثانيـة قـيم اللويحـة و التهاب اللثــة دائماً أسوأ عند مستخدمي المسواك و لكن هذا الفارق لم يكن جوهرياً. النتيجة أن المسواك لا يزيل اللويحة بشـكل كامل و لكن توضع اللويحة على السـطوح الدهليزية و اللسانية كان مماثلاً تقريباً لما هو عند مستخدمي الفرشاة، و تبقـى فرشـاة الأسـنان متفوقـة بوضوح في تنظيف المسافات بين السنية.
نقدم في هذا العمل محاكاة عددية للمعادلات التفاضلية العشوائية باستخدام تقريبات دالة شرائحية. تمت محاكاة عملية وينر العشوائية المستمرة مع الزمن كعملية منفصلة، ثم دراسة الاستقرار العشوائي المقارب للتقريبات الشرائحية مع خمس نقاط تجميع عندما تُطَبقْ مع عم لية وينر لحل منظومات من المعادلات التفاضلية العشوائية. تبين الدراسة أن الطريقة تكون مستقرة و متقاربة عندما يتم تطبيقها لحل منظومة معادلات تفاضلية عشوائية خطية و غير خطية. و قد تم اختبار فعالية الطريقة المقترحة بحل مسألتي اختبار الأولى خطية و الثانية غير خطية، و تشير النتائج العددية إلى فعالية و كفاءة الطريقة الشرائحية المقترحة بالمقارنة مع طرائق أولر-مارياما، ميلستين، رانج-كوتا.
يزداد الاهتمام في السنوات الأخيرة بمصادر الطاقة البديلة، و يعد الإيتانول واحداً من بـين أبرز أنواع الوقود البديلة القابلة للاستعمال مستقبلاً في وسائط النقل الصغيرة. فهو يمتلـك عدداً من المزايا التي تجعله وقوداً ممتازاً، حيث يخلف احتراقه كميات قليلة جداً مـن غـاز أول أكسيد الكربون السام، و هو أيضاً حيادي من زاوية تفاقم تـأثير غـاز ثـاني أوكسـيد الكربون على ظاهرة الدفيئة، و عند المقارنة مع وقود البنزين يحتاج الايتانول إلى كميات أقل من الهواء للاحتراق؛ فالنسبة الستويومترية للبنزين هي 15/1 في حين للإيتانول 9/1 . أقيمت التجارب ضمن مجال واسع من قيم الضغط و درجات الحرارة، و استخدمت لذلك غرفتا احتراق ثابتتا الحجم، أولاهما كروية و ثانيتهما أسطوانية ذات نافذتين على الأطـراف. فـي الحسابات استخدم نموذج ترمودينامي لتحديد سرعة الاحتراق اعتباراً من المنحنى التجريبي الدينامي لازدياد الضغط مع الزمن في قياسات الحجرة الكروية، نتيجة للبحـث تـم تحديـد سرعة الاحتراق الصفائحية و درست بنية اللهب عند احتراق خلائط الايتانول مـع الهـواء، جرت دراسة تنامي اللهب بالتصوير عبر نوافذ الكرة الأسطوانية؛ حيث لوحظت أشكال تنامي كرة اللهب الملساء و المتجعدة باستخدام آلة تصوير رقمية عالية السرعة.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا