سخنران کلیدی دعوت شده برای دهمین کنفرانس سوخت و احتراق ایران

عنوان: اندازه گیری میدان دما، اکسیژن و تنش در محیط احتراق با استفاده از فسفر

سخنران: دکتر کیونگ چون کیم، استاد برجسته دانشگاه ملی پوسان، کره

چکیده: فناوری سنجش مبتنی بر فسفرسانس غیر آلی فرصتی را برای به دست آوردن اطلاعات اکسیژن غیر تماسی در محیط‌های با دمای بالا فراهم می‌کند. با این حال، با توجه به اثرات خاموش کننده دوگانه دما و اکسیژن، حس کردن اکسیژن در محیط های با دمای بالا با استفاده از فسفرسانس معدنی معمولاً به شرایط دمای ثابت یا اطلاعات دقیق دما به عنوان مرجع نیاز دارد. در اینجا، یک تکنیک سنجش همزمان اکسیژن و دما در این مطالعه برای دستیابی به سنجش کمی دقیق غلظت اکسیژن در محیط‌های با دمای بالا پیشنهاد شده‌است. ما از نظر تئوری توضیح دادیم که رفتار افزایش و پوسیدگی فسفرسانس تحت تأثیر غلظت اکسیژن و دما به دلیل اثر خاموش کردن اکسیژن و خاموش کردن حرارتی خواهد بود و تأیید کردیم که ثابت افزایش و فروپاشی فسفرسانس به اکسیژن و دما حساس است زمانی که درجه حرارت بالای 450 درجه سانتیگراد است. سپس یک مدل معادله دودویی برای به دست آوردن اطلاعات دما و غلظت اکسیژن ایجاد شد. نتایج تجربی نشان می‌دهد که سنجش کمی دو بعدی غلظت اکسیژن در محیط‌های با دمای بالا را می‌توان با استفاده از روش فعلی تنها با نور UV و یک دوربین با سرعت بالا به دست آورد. مطالعه حاضر نوید یک روش سنجش اکسیژن ساده، با کارایی آسان و کم هزینه را می دهد که مرجعی برای توسعه فناوری سنجش غلظت اکسیژن نوری با دقت بالا در محیط های با دمای بالا فراهم می کند. روش غیر تماسی با موفقیت برای اندازه گیری میدان دمای لحظه ای زغال سنگ سوزان تا دمای 1000 درجه سانتی گراد به کار گرفته شد.

بیوگرافی کوتاه: پروفسور کی سی کیم مدرک کارشناسی خود را در دانشگاه ملی پوسان، کره در سال 1979 دریافت کرد. او مدرک کارشناسی ارشد و دکتری خود را در سال 1981 و 1987 در KAIST، کره دریافت کرد. از سال 1983، او استاد دانشکده مهندسی مکانیک در دانشگاه ملی پوسان (PNU)، کره است. او به عنوان استاد مدعو از دانشگاه اتاوا در کانادا برای سال های 1989-1990 دعوت شد. او به عنوان استاد مدعو برای سال های 1996-1997 در بخش مکانیک نظری و کاربردی در دانشگاه ایلینوی، اوربانا-شامپین، ایالات متحده آمریکا پیوست. وی به عنوان استاد خارجی ویژه از دانشگاه توکیو ژاپن برای سال های 2009-2010 دعوت شد. بر اساس نتایج تحقیقات خود، او در سال 2004 به عضویت آکادمی ملی مهندسی در کره درآمد. او جوایز برجسته مقاله (1995، 2002) را از KSME و KOSEF دریافت کرد. او در سال 2009 و 2016 جایزه آکادمیک و اولین جایزه Yeosong را از KSME دریافت کرد. او جایزه ناکایاما را در سال 2012 و جایزه آسانوما را در سال 2014 بر اساس مشارکت در جامعه تجسم جهانی دریافت کرد. KC Kim در سال 2018 به عنوان استاد برجسته PNU انتخاب شد. در سال 2019 جایزه علم و فناوری بوسان را دریافت کرد. او در حال حاضر به عنوان سردبیر مجله تجسم مشغول به کار است. در سال 2020، او به عنوان مدیر مرکز تحقیقات پیشرو منطقه ای کشتی هوشمند سازگار با محیط زیست انتخاب شد. علایق تحقیقاتی او عبارتند از: آشفتگی، جریان های دو فازی، تجسم جریان و هوش مصنوعی.

عنوان: محاسبات کوانتوم-آماده و کوانتوم-الهام برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی احتراق آشفته

سخنران: دکتر پیمان گیوی، استاد برجسته دانشگاه پیتسبرگ، ایالات متحده امریکا

پروفسور پیمان گیوی استاد برجسته و رئیس جیمز تی مک لئود مهندسی مکانیک و مهندسی نفت در دانشگاه پیتسبرگ است. او دکترای خود را از دانشگاه کارنگی ملون (پنسیلوانیا) و مدرک کارشنانسی خود در مهندسی را از دانشگاه ایالتی یانگستاون (اوهایو) دریافت کرده است. پیمان عضو هیات تحریریه مجلات AIAA، Combustion Theory and Modelling، Computers & Fluids، و Journal of Applied Fluid Mechanics است.
در یک دهه گذشته، پیشرفت‌های قابل توجهی در استفاده از محاسبات کوانتومی (QC) برای حل مسائل کلاسیک به انجام رسیده است. در این سخنرانی، یک بررسی کلی از توانمندی‌ روش‌های کوانتوم-مبنا که در تحقیقات احتراق آشفته امیدوارکننده نشان داده است، ارائه می‌شود. این امر از طریق معرفی الگوریتم‌های کوانتوم-آماده و کوانتوم- الهام‌ صورت می‌گیرد. الگوریتم‌های اول با مسائلی سر و کار دارند که یا توانایی بهره‌مند شدن از تسریع کوانتومی را در رایانه‌های دیجیتال دارند و یا می‌توانند بر روی شبیه‌سازهای کوانتومی حل شوند. الگوریتم‌های آخری با الگوریتم‌های کلاسیک جدید سروکار دارند که از فیزیک کوانتوم چند جسمی نشأت گرفته‌اند. در پایان نتایجی ارائه می‌شود که QC در شبیه سازی‌های میانگین‌گیری رینولدز معادلات ناویر استوکس (RANS)، شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ (LES) و شبیه‌سازی عددی مستقیم (DNS) جریان‌های آشفته واکنشی و غیرواکنشی مؤثر بوده است.

عنوان: احتراق آمونیاک، فرصت ها و چالش ها

سخنران: دکتر صادق تابع جماعت، استاد دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، ایران

امروزه احتراق بدون کربن و تجدید پذیری سوخت دو موضوع مهم در چرخه تولید انرژی می باشند. این موضوعات با احتراق هیدروژن قابل دستیابی است. از طرف دیگر می دانیم که تولید و ذخیره سازی هیدروژن مشکلات زیادی بهمراه دارد و همین مشکلات عامل اصلی در عدم گسترش احتراق هیدروژنی می باشند. به منظور حل این مشکلات، توجه ویژه ایی به سوخت های حامل هیدروژن صورت گرفته است. سوخت آمونیاک از جمله حامل های هیدروژن می باشد که تقریبا هیچ یک از مشکلات هیدروژن را ندارد. بشکل مایع در دمای محیط قابل ذخیره سازی هست، حامل درصد وزنی بالایی از هیدروژن است و براحتی قابل حمل می باشد. آمونیاک در صنعت کود شیمیایی سالیان دراز است که مورد استفاده قرار گرفته است، بنابراین دارای چرخه تولید گسترده ایی است. تولید آن بطرق مختلف امکان پذیر است و روش های تولید آن امکان تامین تقاضای گسترده را دارد. همچنین، قابلیت تولید در یک چرخه کاملا سازگار با محیط زیست را دارد. احتراق آمونیاک هم بشکل یک سوخت خالص و هم بصورت مخلوط با سوخت های دیگر امکانپذیر است. با این وجود، استفاده از آمونیاک بعنوان سوخت چالش هایی را نیز بهمراه دارد. مهمترین چالش های آن مربوط به ویژگیهای احتراقی آن است که توان حرارتی آن را درمقایسه با سوختهای کربنی کاهش میدهد. بهر حال امروزه در افق حرکت به سمت احتراق بدون کربن، چشم های زیادی به قابلیت های آمونیاک بعنوان یک سوخت جایگزین دوخته شده است. بنا براین لازم است فرصت ها و چالش های آن بطور دقیق مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد.

عنوان: شبیه سازی گردابه های بزرگ شعله های آشفته

سخنران: دکتر محمد‌مهدی صالحی، استاد دانشگاه صنعتی شریف، ایران

شبیه سازی گردابه های بزرگ یکی از مدل های کارآمد در شبیه سازی جریان های آشفته است زیرا گردابه های بزرگ میدان جریان که به هندسه و عدد رینولدز وابسته است را شبیه سازی کرده و اثر گردابه های کوچک که رفتار عام تری دارند را مدل می کند. استفاده از این روش برای شبیه سازی جریان های احتراقی چالش های به مراتب بیشتری دارد زیرا پدیده پیچیده و چند مقیاسی احتراق عمدتا در ساختارهای زیرشبکه اتفاق می افتد و در نتیجه نیازمند مدل سازی است. در این سخنرانی مدل های موفق احتراقی برای شبیه سازی شعله های آشفته معرفی شده و با یکدیگر مقایسه می شود. نظر به هزینه محاسباتی قابل ملاحظه روش شبیه سازی گردابه های بزرگ مدل های احتراقی با هزینه محاسباتی کمتر گزینه های به نسبت مطلوب تری هستند. از جمله این روش ها می توان به روش های فلیملت و روش های شرطی اشاره کرد. در ادامه این سخنرانی این روش ها به صورت مبسوط تر معرفی شده و نحوه پیاده سازی آنها در روش شبیه سازی گردابه های بزرگ تشریح می شود. در نهایت نیز به چالش های حال حاضر و آینده این روش ها برای شبیه سازی سوخت های آینده نظیر هیدروژن پرداخته می شود.