مطالعه آزمایشگاهی تاثیرات میدانهای مغناطیسی بر جریان گاز و فرآیند احتراق

بسیاری از شعلههای مورد استفاده در صنعت از نوع پخشی )دیفیوژن( بوده و مشکل اختلاط سوخت و اکسید کننده همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. یکی از روشهایی که میتواند به حل این مشکل کمک نماید استفاده از آیرودینامیک مغناطیسی است. نتایج تحقیقات اولیه و محدودی که در این زمینه صورت گرفته نشان میدهد که استفاده از نیروی حجمی ناشی از میدان مغناطیسی میتواند روشی موثر و کارا در بهینهسازی جریان گاز و احتراق شعلههای پخشی باشد. در این شعلهها اکسیژن به عنوان ماده پارامغناطیس و سایر گونهها از جمله سوخت و محصولات احتراق به عنوان دیامغناطیس رفتار مینمایند. در این پژوهش تاثیر میدانهای مغناطیسی بر جریان گاز و فرآیند احتراق شعلههای پخشی نفت سفید و شمع به روش اندازهگیری آزمایشگاهی انجام شده است. برای تولید میدان مغناطیسی از دو آهنربای 2 تسلا استفاده شده است. شدت میدان مغناطیسی با گاوسمتر و شدت تابش حرارتی / الکتریکی با شدت میدان بیشینه 5 با ترموپیل اندازهگیری گردیده است. توزیع گرادیان میدان مغناطیسی در فضای شعله با حل معادلات ماکسول حاصل شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد بهبود اندازه شعله و افزایش دمای آن بسیار تحت تاثیر گرادیان میدان مغناطیسی قرار میگیرد. همچنین نتایج نشان میدهد در ناحیه میدان مغناطیسی افزاینده اعمال گرادیان میدان مثبت به مقدار /m2t 45/4 موجب کاهش سطح و ارتفاع شعله به ترتیب به اندازه % 55 و % 55 میگردد. در ناحیه میدان مغناطیسی کاهنده با اعمال همان گرادیان میدان با علامت منفی سطح شعله % 44 و ارتفاع آن % 25 کاهش مییابد. نتایج نشان میدهد افزایش ارتفاع و سطح شعله در ناحیه میدان افزاینده بالاتر از حداکثر گرادیان میدان و در ناحیه میدان کاهنده پایینتر از حداقل گرادیان میدان رخ میدهد. بررسی اثر میدان مغناطیسی حاصل از جریان الکتریکی 24 آمپر بر دمای شعله شمع نشان میدهد که شعله در ناحیه گرادیان میدان منفی c 39 و در ناحیه با گرادیان میدان مثبت ° c ° 19 افزایش دما دارد.