وثيقة

Sensitivity analysis in the modeling and simulation of flare gas combustion.

المصدر
Master's thesis
الدولة
Oman
مكان النشر
Muscat
الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2023
اللغة
الأنجليزية
نوع الرسالة الجامعية
Master's thesis
الملخص الإنجليزي
The modelling and simulation of flare gas combustion is a crucial area of research in the fields of combustion science and environmental engineering. Flare gas, a waste product from various industrial processes, is commonly burned to reduce environmental pollution and safety hazards. This study aims to perform sensitivity analysis of a burner geometry and combustion parameters to recommend efficient (low emission and high heat) burner geometry and operation parameters. The enclosed burner is preferred for power generation, as it mitigates the wind effect. To improve the flare burner, factors like gas condition (pressure and temperature), flow rate, and gas composition need to be analyzed to determine the burner's appropriate size and the flare stack's height and length. Sensitivity analysis plays a critical role in assessing the geometry variables and operation conditions of the structure. The study's specific objectives are threefold: Firstly, combustion simulations are conducted using ANSYS Fluent software, where the selected burner geometry models the combustion process within an enclosed flare system while considering temperature and pressure factors. Secondly, the results of these simulations are validated by comparing them to experimental or relevant data, ensuring accuracy in representing the real-world combustion process. This validation aids in making informed decisions about system design and operation conditions. Finally, sensitivity analysis of the burner geometry and combustion parameters is performed to understand their impact on the system's efficiency and effectiveness. Various simulations are run with different parameter values, such as fuel-to-air ratio, to identify key factors influencing the system's performance. This thesis provides valuable insights into the optimization of flare gas combustion systems, guiding the design and operation of efficient and improved environmental impact of the flare gas combustion units. The results obtained through the proposed modelling and simulation approach contribute to the advancement of combustion science and environmental engineering, paving the way for sustainable and responsible industrial processes.
الملخص العربي
تأتي محاكاة الاحتراق في مشاعل الغاز المصاحب غير المستغل كمجال بالغ الأهمية للبحث في مجالات علم الاحتراق وهندسة البيئة، حيث يتم حرق الغاز المصاحب غير المستغل، وهو غاز يأتي كناتج فرعي من مجموعة متنوعة من العمليات الصناعية، على نطاق واسع للحد من التلوث البيئي والمخاطر الأمنية. ترتكز هذه الدراسة على تنفيذ تحليل حساسية لعملية الاحتراق، بهدف ُ ِّ فضل الخيارات تكوين مشعل غاز ق َّال وإعدادات تشغيل مثلى (انبعاثات منخفضة وحرارة مرتفعة). ت َ تصميم مشعل غاز فع ُمغل ِل من تأثير الرياح الخارجية. َل لزيادة فعالية مشعل الغاز، يلزم تحليل جوانب متعددة، منها حالة الغاز ّ ُق لتوليد الطاقة، حيث ي (الضغط ودرجة الحرارة) ومعدل التدفق، بالإضافة إلى تركيب العناصر الكيميائية المكونة للغاز، بهدف تحديد الحجم المناسب للمشعل وارتفاع وطول الكومة. ُ َّ لخص اهداف الدراسة في ثلاث ً في تقييم المتغيرات الهندسية وظروف التشغيل للهيكل. وت ً أساسيا يكتسب تحليل الحساسية دورا ًا: ُجرى تنفيذ محاكاة لعمليات الاحتراق باستخدام نظام توهج مغلق مع مراعاة درجة الحرارة والضغط. ثاني :ً ي نقاط رئيسية: أولا يتم التحقق من نتائج المحاكاة من خلال المقارنة مع البيانات التجريبية أو البيانات ذات الصلة لضمان تمثيل دقيق لعملية الاحتراق في الواقع. يساعد هذا الت ً حقق في اتخاذ قرارات دقيقة بشأن تصميم النظام وشروط التشغيل. أخيرا: يتم تنفيذ تحليل الحساسية لهندسة المشعل ومتغيرات الاحتراق لفهم تأثيرها على كفاءة النظام وفعاليته. ويتم اجراء محاكاة متنوعة بقيم مختلفة للمتغيرات، مثل نسبة اختلاط الوقود مع الهواء بهدف تحديد العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء النظام. تقدم هذه الدراسة طرق قيمة لتحسين أنظمة احتراق مشاعل الغاز المصاحب غير المستغل، وتساعد في تصميم وتشغيل مشاعل ُسهم النتائج التي تم الحصول عليها من الغاز بكفاءة عالية مما يسهم في تحسين تأثيرها على البيئة وخفض الانبعاثات الضارة. وت خلال النهج المقترح للمحاكاة في تقدم علم الاحتراق وهندسة البيئة، مما يمهد الطريق لعمليات صناعية مستدامة وصديقة للبيئة
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية

مواد أخرى لنفس الموضوع

الرسائل والأطروحات الجامعية
6
0
Al-Mamari, Ahmed.
Sultan Qaboos University
2024
مقالات الدوريات
1
0
Al-Lagtah, Nasir M. A.
Elsevier.
2015-06
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Toobi, Sulaiman Mohamed Sulaiman.
Sultan Qaboos University.
2020