در این پژوهش، تشخیص گونه‌های احتراقی در شعله‌ی متان-هوا بر مبنای طیف‌سنجی تابشی شعله مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه‌ی تجربی روی یک دستگاه آزمون که مجهز به وسایل اندازه‌گیری جهت دریافت تابش شعله از مشعل سوراخ‌دار که یکی از متداول‌ترین مشعل‌ها در دیگ‌های چگالشی است، انجام شده است. گونه‌های احتراقی OH*، CH*، C2*، H2O* از روی نورتابی شیمیایی شناسایی شده‌اند. تغییرات شدت تابش گونه‌ی OH* که نقش مهمی در تعیین نرخ حرارت آزاد شده از شعله دارد، برای نسبت‌های هم‌ارزی مختلف Φ و به ازای توان‌های مختلف مشعل، به کمک طیف‌سنج اندازه‌گیری شد که بیشترین شدت را در محدوده 0.77<Φ<0.85 در تمامی مقادیر توان مشعل ارائه می‌دهد. به همین ترتیب شدت فرآورده اصلی احتراق H2O* بررسی شد که بیش‌ترین مقدار آن که معرف کامل‌ترین حالت واکنش احتراق است در Φ=0.86حاصل شد. نتایج همان آزمون نشان داد که نسبت شدتOH*/CH* به صورت مستقل از توان مشعل به دست آمد که توسط سایر محققین نیز تایید شده است. به این ترتیب می‌توان با سنجش تابش شعله، نسبت هم‌ارزی آن را به دست آورد. از یک دماسنج مادون قرمز جهت اندازه‌گیری دمای سطح مشعل استفاده شد. دمای بیشینه سطح مشعل به کمک دماسنج لیزری و در محدوده‌ی 415oC تا 420oCبه ازای نسبت هم‌ارزی Φ=0.82 در تمامی مقادیر توان مشعل به دست آمد که معرف بازدهی بهتر مشعل است. به دست آوردن نسبت هم‌ارزی مشعل، از روی تابش آن و امکان بهبود بازده مشعل از طریق ارزیابی شاخص‌های مرتبط با نرخ حرارت آزاد شده و دمای سرمشعل، اساس کار حاضر است.

واژه‌های کلیدی: طیف‌سنجی، گونه‌های احتراقی، نورتابی شیمیایی، سرمشعل سوراخ‌دار، دما

متن کامل [PDF 3998 kb]   (5965 دریافت)