انجمن احتراق ایرانسوخت و احتراق2008-362919120260328Kinetic Modeling and Route Analysis of Standard LNG Mixtures Combustion, based on Auto-ignition and Methane Contentمدلسازی سینتیک و تحلیل مسیر احتراق مخلوطهای استاندارد گاز طبیعی LNG با تمرکز بر داده های اشتعال خودکار و بر مبنای محتوی متان12325053210.22034/jfnc.2026.582296.1459FAمهدیعباسیگروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی کاسپین، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران،محمدمهدیمحمودی رادگروه مهندسی مکانیک-تبدیل انرژی، دانشکده فنی کاسپین، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهرانJournal Article20260125<span>Various LNG mixtures primarily consist of methane and smaller amounts of other alkanes, which, despite their similarities, can exhibit different combustion phenomena. This study investigates the effect of LNG composition on ignition delay time and the likelihood of knocking. To this end, a C0-C4 kinetic model was developed based on a recently published methanol model, with the addition of C2-C4 sub-models. Eleven standard LNG mixtures were then simulated and studied under various experimental conditions at equivalence ratios of ϕ = 0.4 and 1.2. The results show good agreement with experimental data for high and intermediate temperatures (T ≥ 1000 K). The model outputs were also compared with the performance of two other well-established detailed models; the model developed in this study provides more successful predictions</span><span dir="RTL" lang="AR-SA">.</span><span> Finally, the formation pathway of combustion products was investigated using rate of production analysis. As demonstrated, two distinct regimes—high-temperature and low-temperature—are identified for the combustion of each fuel component. At high temperatures, all fuel components undergo direct decomposition into small species and radicals, followed by combination with oxygen. At low temperatures, for methane, the formation of C2H6 from the methyl radical (CH3) is very significant, and the cascade hydrogen abstraction process is an effective mechanism in the continuation of the combustion pathway. This also applies to larger fuel components, rather than direct combination with oxygen.</span>مخلوطهای مختلف LNG عمدتاً شامل متان و مقادیری از سایر آلکانها هستند، که با وجود تشابهات، پدیدههای احتراقی متفاوتی را بروز می دهند. در این مطالعه تأثیر ترکیب LNG بر زمان تأخیر اشتعال و احتمال بروز کوبش بررسی شده است. بدین منظور، یک مدل سینتیکی با ابعاد C0-C4 بر مبنای مدل انتشار یافته اخیر متانول توسط نویسنده و همکاران در دانشگاه صنعتی مونیخ TUM، با افزودن مدل های زیرمجموعه C2-C4 به آن توسعه یافته است. سپس 11 مخلوط استاندارد LNG در شرایط مختلف آزمایشگاهی و در نسبت های همارزی ϕ=0.4, 1.2 مورد شبیهسازی و مطالعه قرار گرفته اند. نتایج بدستآمده حاکی از همخوانی مطلوب با دادههای آزمایشگاهی، برای شرایط دماهایی بالا و میانیT≥1000 K است. این نتایج با عملکرد دو مدل جامع دیگر نیز مقایسه شده است، که مدل توسعه یافته در این پژوهش پیشبینی موفقتری را فراهم می کند. در پایان نیز مسیر تشکیل فرآورده های احتراق، بر مبنای تحلیل نرخ تشکیل گونهها ROPAD مورد بررسی قرار گرفته و دو رژیم متفاوت در بازههای دما بالا و دما پائین برای احتراق هریک از اجزای سوخت شناسایی شده است. در دماهای بالا، همه اجزای سوخت تحت تجزیه مستقیم به گونهها و رادیکالهای کوچک، و سپس ترکیب با اکسیژن قرار دارند. در دماهای پائین، در مورد متان مطابق تشکیل C2H6 از رادیکال متیل CH3 بسیار پر رنگ است، و سپس فرآیند هیدروژن زدایی مرحلهای (آبشاری) سازوکار موثر در ادامه مسیر احتراق است. این موضوع در مورد اجزای بزگتر سوخت نیز به جای ترکیب مستقیم با اکسیژن صدق میکند.https://www.jfnc.ir/article_250532_a60e15ed1f66a7340659f37b6d7245ff.pdfانجمن احتراق ایرانسوخت و احتراق2008-362919120260321Numerical study on the effect of inlet geometry on stability and thermal conditions in ammonia-methane combustion in a furnace with a non-premixed burnerمطالعه عددی تاثیر هندسه ورودی بر پایداری و شرایط حرارتی در احتراق آمونیاک-متان در یک کوره با مشعل غیرپیشآمیخته245525143910.22034/jfnc.2026.592543.1465FAامیرزمانی ششکلدانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، اصفهان، ایرانسید عبدالمهدیهاشمیدانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه کاشان،کاشان، ایراناسماعیلابراهیمی فردوییگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران،Journal Article20260206<sub>The aim of the present study is to investigate the effect of inlet geometry on thermal conditions, flame structure, and the stable flame formation limit in ammonia-methane combustion in a furnace with a non-premixed burner. Variations in fuel inlet diameter, air inlet diameter, and the distance between the air and fuel inlets are considered as the parameters related to inlet geometry. For this purpose, a numerical study has been conducted using the Reynolds stress turbulence model, the eddy dissipation concept combustion model, and KAUST ammonia-methane chemical kinetics, while also considering the discrete ordinate radiation model. The results show that increasing the mass fraction of ammonia in the fuel leads to a decrease in the maximum flame temperature, fundamental changes in flame structure and volume, as well as alterations in the stable flame formation limit. Among the geometric parameters investigated, decreasing the distance between the fuel and air inlets, decreasing the fuel inlet diameter, and finally decreasing the air inlet diameter led to improved stable combustion conditions for the burner and also create thermal conditions similar to those of pure methane combustion within the combustion chamber, respectively. The main effect of changing the inlet diameters is on the recirculation rate of combustion products into the unburned mixture and the inlet shear layer flow, whereas the greatest effect of ammonia is on altering the reaction pathways of the combustion process.</sub><span lang="FA">هدف مطالعه حاضر بررسی تأثیر هندسه ورودی روی شرایط حرارتی، ساختار شعله و محدوده تشکیل شعله پایدار در احتراق آمونیاک-متان در کورهای با مشعل غیرپیشآمیخته است. تغییرات قطر ورودی سوخت، ورودی هوا و فاصله میان ورودی هوا و سوخت به عنوان پارامترهای مرتبط با هندسه ورودیدر نظر گرفته شدهاند. بدین منظور مطالعه عددی با استفاده از مدل آشفتگی تنش رینولدز، مدل احتراقی مفهوم اتلاف گردابه و استفاده از سینتیک شیمیایی آمونیاک-متان کاست با در نظر گرفتن مدل تشعشعی فاز گسسته انجام شده است. نتایج بررسی نشان میدهند که افزایش کسر جرمی آمونیاک درون سوخت منجر به کاهش بیشینه دمای شعله، تغییرات اساسی در ساختار و حجم شعله و همچنین محدوده تشکیل شعله پایدار میشود. در میان پارامترهای هندسی مورد بررسی، به ترتیب کاهش فاصله میان ورودی سوخت و هوا، کاهش قطر ورودی سوخت و در نهایت کاهش قطر ورودی هوا منجر به بهبود ایجاد شرایط پایدار احتراقی برای مشعل و همچنین ایجاد شرایط حرارتی مشابه با احتراق متان خالص درون محفظه احتراق میشوند. تأثیر اصلی تغییر قطرهای ورودی بر میزان بازچرخش محصولات احتراق درون مخلوط نسوخته و جریان لایه برشی ورودی است در حالیکه بیشترین تأثیر آمونیاک در تغییر در مسیرهای واکنشی فرآیند احتراق است. </span>https://www.jfnc.ir/article_251439_c7cbe6a5524bbe3026e950cd0a464eb5.pdfانجمن احتراق ایرانسوخت و احتراق2008-362919120260321Functional Analysis of Combustion Products in Heating Systems Assisted by Non-Thermal Plasma Technology: An Experimental Studyتحلیل عملکردی محصولات احتراق در سامانههای گرمایشی تحت تأثیر فناوری پلاسمای سرد: یک رویکرد تجربی567725047010.22034/jfnc.2026.581191.1460FAسید علیرضاباباییگروه مهندسی ایمنی بهداشت محیط زیست، دانشکده مهندسی و ایمنی کار، موسسه آموزش عالی کار، قزوین، ایرانحمیدرضارحمانیگروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تاکستان، ایران0009-0002-3703-0898سیده شبنمعظیمی حسینیگروه مهندسی ایمنی بهداشت محیط زیست، دانشکده مهندسی و ایمنی کار، موسسه آموزش عالی کار، قزوین، ایرانافشینامامی برسریدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی صنایع، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران، مدیر واحد مهندسی، شرکت صنعتی شوفاژکار، تاکستان،زهراجهان بخشیگروه مهندسی مکانیک، مرکز آموزش علمی کاربردی علوم و فنون، دانشگاه جامع علمی کاربردی، قزوین، ایرانجوادلطیفی پشتهانیگروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران، رییس واحد تحقیق و توسعه ، شرکت صنعتی شوفاژکار، تاکستان، ایرانJournal Article20260123Given the significant contribution of building heating systems to combustion-related pollutant emissions, the application of advanced post-combustion technologies to improve exhaust gas quality and mitigate environmental impacts has become increasingly important. In this study, the performance of a dielectric barrier discharge (DBD) cold plasma reactor was experimentally investigated in two residential heating systems, including a cast-iron hot-water boiler and a wall-mounted gas water heater. The results demonstrated that the application of cold plasma technology reduced carbon monoxide emissions by 52% and 40% and unburned hydrocarbon emissions by 36% and 50% in the cast-iron boiler and wall-mounted gas water heater, respectively, while also enhancing the oxidation of combustion products. In contrast, nitrogen oxide emissions increased by 44% in the cast-iron boiler and 52% in the wall-mounted gas water heater. Although the findings confirm the high potential of cold plasma technology for reducing major combustion pollutants, they also identify the increase in nitrogen oxides as a critical challenge, highlighting the need to optimize reactor operating parameters to achieve simultaneous control of these pollutants.<sub><span lang="FA">با توجه به سهم قابل توجه سامانههای گرمایشی ساختمان در انتشار آلایندههای احتراقی، استفاده از فناوریهای نوین پساحتراقی به</span> <span lang="FA">منظور بهبود کیفیت گازهای خروجی و کاهش اثرات زیستمحیطی ضروری به نظر میرسد. در این پژوهش، عملکرد یک راکتور پلاسمای سرد از نوع تخلیه سد دیالکتریک بهصورت تجربی در دو سامانه گرمایشی شامل دیگ آبگرم چدنی و آبگرمکن دیواری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از فناوری پلاسمای سرد در سامانههای دیگ آبگرم چدنی و آبگرمکن دیواری بهترتیب موجب کاهش ۵۲ و 40 درصد انتشار مونوکسیدکربن، ۳۶ و ۵۰ درصدی هیدروکربنهای نسوخته و بهبود نسبی فرآیند اکسیداسیون محصولات احتراق شد.</span> <span lang="AR-SA">در مقابل، بررسی اکسیدهای نیتروژن</span> <span lang="AR-SA">حاکی از افزایش </span><span lang="FA">۴۴</span><span lang="AR-SA"> درصدی در دیگ آب گرم چدنی و </span><span lang="FA">۵۲</span><span lang="AR-SA"> درصدی در آبگرمکن دیواری بود. این پژوهش ضمن اثبات پتانسیل بالای پلاسمای سرد در کاهش آلایندههای اصلی احتراق، چالش افزایش اکسیدهای نیتروژن</span> <span lang="AR-SA">را بهعنوان یک یافته مهم شناسایی کرده و بر ضرورت بهینهسازی پارامترهای عملیاتی راکتور جهت کنترل همزمان این آلایندهها تأکید میکند</span><span dir="LTR">.</span></sub>https://www.jfnc.ir/article_250470_027d9907328bdf33802a9be2f0260bbd.pdfانجمن احتراق ایرانسوخت و احتراق2008-362919120260321Numerical and Experimental Investigation of the Transient Mixing Dynamics of Compressible Helium Impinging Jet Using Time-Resolved Schlieren Imaging and Computational Fluid Dynamics Simulationبررسی عددی و تجربی دینامیک گذرای اختلاط جت برخوردی هلیوم تراکمپذیر با استفاده از تصویربرداری شلیرن با تفکیک زمانی و شبیهسازی دینامیک سیالات محاسباتی7810625173410.22034/jfnc.2026.590673.1464FAحمیدرضارحمانیدانشکده مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران0009-0002-3703-0898الشنسلطانیدانشکده مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران0000-0002-8930-3037علیرضاحاجی علی محمدیدانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران0000-0001-9829-7954محمدنیکیاندانشکده مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران0000-0002-2253-8675Journal Article20260128Impinging gas jets exhibit complex transient structures because of interactions among flow momentum, species mixing, and the impingement plate. This study examines the evolution and mixing of a transient helium jet issuing from a 0.8-mm-diameter single-orifice nozzle at a pressure ratio of 5 and a nozzle-to-plate distance of 20 mm using time-resolved Schlieren imaging and transient numerical simulation. For quantitative assessment, experimental and numerical jet widths were compared at several axial locations, and transverse helium mass-fraction profiles were extracted. Maximum mass fraction, half-width at half-maximum (HWHM), and spatial decay rate of the jet core were analyzed. The maximum helium mass fraction decreased from 0.949 at 5 mm to 0.138 at 19 mm, corresponding to an approximately 85% reduction in core concentration. Over the same interval, HWHM increased from 0.469 to 2.509 mm, indicating more than a fivefold expansion of the mixing-zone width. The spatial decay rate of the core decreased from 0.139 to 0.014 mm⁻¹, showing that core dilution was nonlinear and most intense near the nozzle. Analysis of the velocity field, streamlines, and vorticity indicated shear-layer formation and entrainment of ambient air into the jet. Velocity and pressure profiles revealed reduced axial momentum, enhanced radial motion, and central pressure recovery, indicating stagnation-region formation and momentum redistribution before wall-jet development. Results show that core-concentration decay and transverse mixing-zone growth proceed at different rates; hence, simultaneous assessment of concentration, width, and dynamic metrics provides a more comprehensive description of impinging-jet evolution.<span dir="RTL" lang="AR-SA">جتهای گازی برخوردی بهدلیل برهمکنش تکانه، اختلاط گونهها و صفحه برخورد، ساختاری گذرا و پیچیده دارند. در این پژوهش، تحول و اختلاط جت گذرای هلیوم خروجی از نازل تکسوراخ با قطر ۰</span><span dir="RTL" lang="AR-SA">٫</span><span dir="RTL" lang="AR-SA">۸ میلیمتر، نسبت فشار ۵ و فاصله نازل تا صفحه ۲۰ میلیمتر، با تصویربرداری شلیرن زمانمند و شبیهسازی عددی گذرا بررسی شد. برای ارزیابی کمی، عرض جت حاصل از آزمایش و شبیهسازی در چند موقعیت محوری مقایسه و پروفیلهای عرضی کسر جرمی هلیوم استخراج شد. سپس بیشینه کسر جرمی، نیمهعرض در نصف بیشینه و نرخ مکانی تضعیف هسته تحلیل شدند. بیشینه کسر جرمی از 0/949 در فاصله ۵ میلیمتری به 0/138 </span><span dir="RTL" lang="AR-SA">در فاصله ۱۹ میلیمتری کاهش یافت که بیانگر افت حدود ۸۵ درصدی غلظت هسته بود. در همین بازه، نیمهعرض در نصف بیشینه از 0/469به 2/509 میلیمتر افزایش یافت و توسعه بیش از پنجبرابری پهنای ناحیه اختلاط را نشان داد. نرخ مکانی تضعیف هسته نیز از 0/139 به 0/014 بر میلیمتر کاهش یافت؛ ازاینرو، رقیقشدن هسته غیرخطی و بیشترین شدت آن نزدیک نازل بود. تحلیل میدان سرعت، خطوط جریان و ورتیسیته، تشکیل لایه برشی و ورود هوای محیط به جت را نشان داد. پروفیلهای سرعت و فشار نیز کاهش تکانه محوری، افزایش حرکت عرضی و بازیابی فشار مرکزی را نشان دادند که بیانگر تشکیل ناحیه رکود و بازتوزیع تکانه پیش از جریان دیوارهای بود. نتایج نشان داد کاهش غلظت هسته و گسترش عرضی ناحیه اختلاط با نرخ یکسانی رخ نمیدهند؛ ازاینرو، بررسی همزمان شاخصهای غلظتی، عرضی و دینامیکی، توصیف جامعتری از تحول جت برخوردی فراهم میکند</span>.https://www.jfnc.ir/article_251734_8568fa4e604cc8adc6bc97f444afe3e5.pdf