مطالعه تجربی پایدارسازی شعله غیر پیش آمیخته مغشوش با محیط متخلخل

در تحقیق حاضر به بررسی پایدارسازی شعله ی غیر پیش آمیخته ی مغشوش به کمک محیط متخلخل به صورت تجربی پرداخته شده است. با توجه به اهمیت مبحث پایداری شعله در سیستم های احتراق صنعتی، تاکنون روش های متنوعی مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از راه کارهای ارائه شده برای پایدار کردن شعله و رسیدن به فن آوری احتراق با توان حرارتی بالا استفاده از محیط متخلخل در مشعل می باشد. به منظور انجام آزمایش ها از یک مشعل غیر پیش آمیخته ی با سوخت گاز طبیعی استفاده شده است. آزمایش ها ابتدا برای مشعل غیرپیش آمیخته ی معمولی و سپس برای مشعل غیرپیش آمیخته ی ترکیبی با محیط متخلخل انجام شده است. در مشعل معمولی به بررسی اثرات سرعت سوخت، سرعت هوا و نسبت هم ارزی بر طول شعله، طول برخاستگی شعله از پایه ی مشعل و مرز پایداری شعله پرداخته شده است. در مشعل ترکیبی از سرامیک های متخلخل کاربید سیلیسیوم با چگالی حفره های ppi10،ppi 20 و ppi30 استفاده شده است. آزمایش ها در فواصل cm 5، cm10 و cm15 محیط متخلخل از مشعل انجام شده است. شعله ی ایجاد شده در مشعل ترکیبی با محیط متخلخل به چهار رژیم تقسیم بندی شده که اثرات تغییر چگالی حفره ی محیط متخلخل و ارتفاع محیط متخلخل از مشعل بر آن ها مورد مطالعه قرار گرفته است. مشاهده شد که تشکیل شعله در مشعل معمولی در مخلوط های غنی از سوخت و هوا (1<?) صورت گرفته که با افزایش آن طول شعله نیز افزایش می یابد. هم چنین نتایج نشان دادند که در مشعل معمولی ارتفاع برخاستگی مستقل از سرعت سوخت ورودی بوده ولی افزایش سرعت هوای سبب افزایش ارتفاع برخاستگی شعله از مشعل می شود. با توجه به نتایج به دست آمده در مشعل ترکیبی با محیط متخلخل با کاهش چگالی حفره امکان تشکیل شعله داخل محیط متخلخل افزایش می یابد. هم چنین مشاهده شد که تشکیل شعله در داخل محیط متخلخل در متوسط نسبت هم ارزی 63/0=? بوده که تقریبا با نسبت هم ارزی تشکیل شعله داخل محیط متخلخل در مشعل متخلخل پیش آمیخته برابر می باشد. بررسی اثر فاصله ی محیط متخلخل از مشعل بر ساختار شعله نشان داد که افزایش فاصله ی محیط متخلخل از مشعل باعث تشکیل شعله در محیط متخلخل در نسبت هم ارزی های بالاتری می شود.