مطالعه آزمایشگاهی نحوه انتشار شعله پیش آمیخته متان-هوا در محفظه بسته با حضور مانع متخلخل

Abstract

نحوه انتشار و شکل جبهه شعله پیش آمیخته استوکیومتری متان-هوا در یک محفظه بسته با ابعاد cm50×11×8 و اثر مانع متخلخل با درصد تخلخل 95 با 20 حفره در اینچ مربع در مسیر جریان، مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفته است. مطالعه رفتار شعله به کمک عکس‌برداری با دوربین سرعت بالا انجام شده که جهت عکس‌برداری یک وجه محفظه با ابعادcm 8×50 از جنس پلکسی گلس شفاف ساخته شده است. تغییرات فشار داخل محفظه به کمک سنسور و مبدل فشار که در بالای محفظه نصب شده ثبت می‌گردد. نتایج برای محفظه بدون مانع فرآیند تشکیل شعله گل لاله کلاسیک در داخل محفظه بسته را به درستی نمایش می‌دهد. دامنه تغییرات فشار و محل تشکیل شعله گل لاله نیز با نمونه کارهای مرجع انطباق داشته و معتبرسازی شده است. موقعیت مکانی مانع متخلخل برای چهار فاصله مختلف cm 5، cm 10، cm 15 و cm 20 از محل جرقه مورد آزمایش قرار گرفته است. در محفظه بدون مانع شعله گل لاله در موقعیت مکانی cm 25 از محل جرقه و فاصله زمانی 50 میلی‌ثانیه از زمان تولید جرقه ایجاد شده است. نتایج برای چهار حالت با حضور مانع متخلخل نشان می‌دهد که آشفتگی ایجاد شده در میدان جریان می‌تواند موقعیت مکانی تشکیل شعله گل لاله و همچنین زمان تشکیل آن را جابجا کند. برای فاصله cm 20 مانع متخلخل از محل جرقه، آشفتگی میدان جریان به میزان حداکثر خود در بین 4 فاصله مختلف مانع رسیده و جبهه شعله با تفاوت اساسی مشابه شعله گل لاله کلاسیک تشکیل می‌شود.