مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تجربی پایدارسازی یک شعله غیرپیش‌آمیخته آشفته با محیط متخلخل

نویسندگان
1 Kashan Univ.
2 دانشگاه کاشان
چکیده
در این تحقیق پایدارسازی شعله‌ی غیرپیش‌آمیخته‌ی مغشوش به‌کمک محیط متخلخل، به‌صورت تجربی بررسی شده است. یکی از راه‌کارهای ارائه شده برای پایدار کردن شعله و رسیدن به فن‌آوری احتراق با توان حرارتی بالا استفاده از محیط متخلخل در مشعل است. برای انجام آزمایش‌ها از یک مشعل غیرپیش‌آمیخته با سوخت گاز طبیعی استفاده شده است. آزمایش‌ها ابتدا برای شعله غیرپیش‌آمیخته‌ی معمولی و سپس برای شعله غیرپیش‌آمیخته‌ی پایدار شده با محیط متخلخل انجام شده است. در شعله معمولی اثرات سرعت سوخت، سرعت هوا و نسبت هم‌ارزی بر طول شعله و مرز پایداری آن بررسی شده است. در شعله پایدار شده از محیط متخلخل سرامیکی کاربید سیلیسیم با چگالی‌های حفره 10، 20 و 30 حفره در اینچ (به‌ترتیب 4، 8 و 12 حفره در سانتی‌متر) و در فواصل 5، 10 و 15 سانتی‌متری از مشعل استفاده شده است. شعله‌ی پایدار شده با محیط متخلخل به چهار رژیم تقسیم‌بندی شده است. با توجه به آزمایش‌ها مشاهده شد که شعله معمولی در مخلوط‌های غنی تشکیل می‌شود و با افزایش نسبت هم‌ارزی طول شعله افزایش می‌یابد. با توجه به نتایج به‌دست آمده در شعله پایدار شده با افزایش چگالی حفره امکان تشکیل شعله داخل محیط متخلخل افزایش می‌یابد. هم‌چنین مشاهده شد که تشکیل شعله در داخل محیط متخلخل در متوسط نسبت هم‌ارزی 63/0 بوده که تقریبا با نسبت هم‌ارزی تشکیل شعله داخل محیط متخلخل در یک مشعل متخلخل پیش آمیخته برابر است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental study of a non-premixed turbulent flame stabilization with a porous medium

نویسندگان English

Seyed Abdolmahdi Hashemi 1
Ehsan Noori 2
Alireza Aghaei 2
1 Kashan Univ.
چکیده English

In this paper the stabilizing of non- premixed turbulent flame with a porous medium is studied experimentally. One of the approaches taken to stabilize the flame in high thermal capacity is the usage of the porous medium on the burner. A non-premixed burner with natural gas fuel is used. The First, tests are carried out for the conventional burner and then for the combined burner with the carbide ceramics porous medium. In the conventional burner effects of fuel and air velocity and equivalence ratio on flame length, flame lift off and the stability limit are discussed. Porous silicon carbide ceramics with pore densities of 10ppi, 20ppi and 30ppi are used in the combined burner. Experiments are done at 5cm, 10cm and 15cm distances of porous medium from the burner. The viewed flames in the combined burner are grouped into four regimes. In conventional burner flame in a rich mixture is formed and flame length raise with increasing equivalence ratio. The results show that make less in pore density of the medium increases the possibility of flame formation in the porous medium. Moreover it is observed the flame is formed in the porous medium in an average equivalence ratio of φ=0.63, which is almost the equivalence ratio which a immersed flame is formed in a premixed porous burne.

کلیدواژه‌ها English

combustion
flame stability
non- premixed flame
Porous Medium