بررسی اثر تغییر پارامترهای عملکردی بر رفتار شعله و توزیع دما و آنالیز اگزرژی مشعل های کم پیچش پیش آمیخته

مشعل کم پیچش روشی موثر را برای افزایش پایداری در احتراق پیش آمیخته رقیق ارائه می دهد. نقش عدد پیچش به عنوان اصلی ترین پارامتر اثرگذار بر عملکرد این مشعل ها در مطالعات متعددی و در شرایط مختلف فشار، سرعت مخلوط، نسبت هم ارزی و مشخصات هندسی متفاوت بررسی شده است. فاصله پیچنده از سر مشعل (فاصله درنگ) یکی دیگر از پارامترهای اصلی در طراحی مشعل های کم پیچش است که تاکنون کمتر مورد توجه بوده است. در این تحقیق با طراحی و ساخت یک مشعل کم پیچش و برپایی یک بستر آزمون و اندازه گیری پارامترهای احتراقی شامل دمای شعله و محصولات احتراق در نقاط مختلف کوره، دبی، فشار و دمای سوخت و هوا و نیز آنالیز محصولات احتراق، اثر تغییر فاصله درنگ در نسبت های هم ارزی مختلف بر توزیع دما و رژیم شعله مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد افزایش فاصله درنگ موجب افزایش میزان برخاستگی شعله و افزایش بازه عملکرد پایدار آن می گردد. همچنین با استفاده از تحلیل اگزرژی عملکرد این مشعل ها مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج نشان می دهد احتراق پیش آمیخته کم پیچش علی رغم کارکرد در شرایط رقیق، در حدود 17 درصد بازگشت ناپذیری کمتری نسبت به احتراق دیفیوژن داشته و از دیدگاه قانون دوم ترمودینامیک عملکرد مطلوبی دارد. همچنین انتقال حرارت به بدنه محفظه احتراق در حالت شعله برخاسته نسبت به شعله چسبیده حدود 14 درصد بیشتر است.