بررسي تاثير نسبت اتمي ملكول­ هاي هوا و متان به عنوان ساختار اوليه در فرآيند احتراق كاتاليستي در يك نانو كانال مارپيچي با استفاده از شبيه سازي ديناميك ملكولي

احتراق كاتاليزوري يك فرآيند بدون ايجاد شعله است كه در دماهاي پايين رخ مي‌دهد. بازده اين قبيل احتراق ها بستگي به عوامل بسياري دارد كه از آن جمله مي‌توان از غلظت آلاينده، غلظت اكسيژن و نوع كاتاليست نام برد. در اين پژوهش با استفاده از روش ديناميك ملكولي به بررسي عملكرد احتراق كاتاليزوري متان/هوا در يك نانو كانال مارپيچي از جنس آهن و مس پرداخته شده است. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهند كه مقدار بيشينه سرعت در حالت استوكيومتري برابر با 39/0آنگستروم بر پيكوثانيه مي‌باشد. با افزايش و كاهش مقدار هوا در نمونه­ ها، بيشينه سرعت اتمي به مقدار 26/0 آنگستروم بر پيكوثانيه و 28/0 آنگستروم بر پيكوثانيه پس از 10 نانوثانيه مي­رسد كه اين امر بيانگر تحول مناسب­تر سيال درون ساختار اتمي به عنوان ميكروكانال مي‌شود. از ديدگاه عددي مقدار ضريب رسانندگي حرارتي در نمونه­ هاي اتمي پس از طي 10 نانوثانيه به مقدار W/m.K 15/1 مي­رسد. مقدار بازده احتراق در نمونه تعريف شده در پژوهش حاضر برابر با 74% است. با افزايش و كاهش اكسيژن موجود در جعبه شبيه سازي، ضريب رسانندگي حرارتي نمونه­ هاي اتمي نيز دچار افت مي‌شود و به مقدار W/m.K 05/1 و W/m.K 09/1 مي­رسد. اين محاسبات نشانگر آن است كه مقدار استوكيومتري اكسيژن درون جعبه شبيه‌سازي بهينه­ ترين حالت را در نمونه­ ها ايجاد كرده و در نتيجه در زمينه انتقال حرارت بهترين گزينه خواهد بود.