بررسی تجربی اثر مشخصه‌های جریان ورودی و طول محفظه بر دینامیک شعله پیش‌آمیخته جزئی در راکتورهای ابعاد مزو استوانه‌ای شکل با قطر ثابت و طول‌های مختلف

Abstract

چکیده: در این مطالعه، به بررسی تجربی احتراق پیش‌آمیخته جزئی متان و اکسیژن خالص، درون یک راکتور کوارتز مقیاس مزو با قطر داخلی 5 میلی‌متر و ضخامت دیواره 1 میلی‌متر با طول‌های 5، 10 و 15 سانتی‌متر و نسبت اختلاط‌های 25%، 50% و 75% پرداخته شده است. نتایج آزمایش‌ها اعم از عوامل مؤثر بر رژیم‌های شعله، محدوده تشکیل هر کدام، دینامیک شعله و توزیع دمای دیواره خارجی راکتور‌، تحلیل و گزارش شده است. آزمون‌های فوق در محفظه احتراق استوانه‌ای هم‌مرکز متقارن‌محوری و در رژیم جریان آرام صورت گرفته است. در اکثر آزمایش‌ها، رژیم شعله نوسانی بوده و همین عامل باعث گردیده تا توزیع حرارت یکنواخت‌تری در طول راکتور مشاهده گردد. دینامیک این شعله از تغییرات به ترتیب نسبت اختلاط، طول راکتور، دبی حجمی اکسیژن و نهایتاً دبی حجمی سوخت، که باعث تغییرات در سرعت جریان ورودی و نسبت هم‌ارزی می‌گردد بیشتر اثر می‌پذیرد. همچنین مشاهده شد با افزایش طول راکتور به علت فراهم شدن زمان مناسب جهت همگن شدن مخلوط، تفاوت‌ها در بازه تشکیل شعله در نسبت پیش‌اختلاط‌های مختلف کم می‌گردد.