بررسی تجربی تابش حرارتی در یک مشعل متخلخل سرامیکی

در این مطالعه، تابش خروجی از مشعل متخلخل سرامیکی از جنس sic بهصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته شده است. در این مطالعه از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده شده است. بررسی انجام شده به صورت مطالعه ی تأثیر نسبت هم ارزی و نرخ آتش بر نمودارهای دمایی (دمای سطوح مبنا و جانبی) و بازده تابشی می باشد. برای اندازه گیری دمای سطوح مشعل-پس از رسیدن به حالت پایا- از پایرومتر و با مستقر نمودن شاخص شعاعی و محوری برای آن در یک نقطه مشخص- استفاده شده است. نتایج به صورت پروفیل های دمای سطح مبنا (مرکز)، دمای سطح جانبی و بازده تابشی مشعل به دو صورت مجزا یکبار برحسب نسبت هم ارزی برای 10 نرخ آتش و بار دیگر برحسب نرخ آتش و برای 7 نسبت هم ارزی ارائه شده است. در نسبت هم ارزی های یاد شده در برخی نرخ آتش ها، شعله در فصل مشترک بستر گلوله ها و فوم، در برخی موارد در داخل فوم و بعضا در داخل بستر گلوله های سرامیکی استقرار می یابد. قبل از پایدار شدن شعله با گذشت زمان، مکان شعله داخل محیط تغییر می نماید. پس از پایدار شدن شعله، در نرخ آتش های ابتدایی شعله در فصل مشترک بستر گلوله ها و فوم سرامیکی تشکیل می شود. سپس با افزایش نرخ آتش در یک نسبت هم ارزی مشخص، ابتدا شعله از فصل مشترک بستر گلوله ها و فوم سرامیکی به داخل فوم حرکت نموده و بالا می آید، تا به بالاترین موقعیت خود برسد. در این حالت فوم کاملا گداخته شده و بیشترین دما برای هر دو سطح مبنا و جانبی بدست می آید با افزایش بیشتر نرخ آتش، شعله شروع به حرکت به سمت پایین فوم می نماید، که در این حالت از گداختگی فوم کاسته شده و این امر کاهش تدریجی دمای سطح را در پی خواهد داشت. روند پایین آمدن تدریجی شعله تا زمانی ادامه خواهد داشت که شعله در فصل مشترک بستر گلوله ها و فوم استقرار یابد. با افزایش بیشتر نرخ آتش شعله به داخل بستر گلوله ها نفوذ نموده، که در این حالت افت شدید دمای سطح و در نتیجه آن افت شدید بازده تابشی را در بر خواهد داشت. روند ذکر شده برای کلیه نسبت هم ارزی ها به غیر از 65/0 صدق می نماید. در نسبت هم ارزی 65/0، نفوذ شعله به داخل بستر گلوله های سرامیکی اتفاق نمی افتد و در کلیه نرخ آتش ها، شعله در فصل مشترک گلوله ها و فوم سرامیکی و یا در داخل فوم سرامیکی تشکیل می شود. کلمات کلیدی: احتراق-محیط متخلخل – sic -نرخ آتش-نسبت هم ارزی-مشعل تابشی-بازده تابشی