تعیین توزیع شعاعی دما و سرعت در شعله به وسیله ترموکوپل

Abstract

امروزه، استفاده از ترموکوپل با جنس مقاوم و نقطه ذوب بالا به­ عنوان ابزاری کارآمد و ارزان برای اندازه­ گیری دمای گازهای داغ در احتراق استفاده می­شود. اندازه­گیری دما توسط ترموکوپل دارای خطای ذاتی ناشی از اتلاف تابشی و هدایتی است و لازم است این خطا اصلاح شود. در این پژوهش، ابتدا، با استفاده از روش عددی ترموکوپل مدل­سازی می­ شود و صحت کد اولیه، با مقایسه نتایج پژوهش­ های پیشین، اعتبارسنجی می‌شود‌. سپس، اثر، قطر ترموکوپل و سرعت متوسط جریان بر مقدار خطای ترموکوپل بررسی می ­شود. نتایج نشان می­دهد، با افزایش قطر ترموکوپل از 5/0 به 1 میلی­متر، خطا 50 درصد افزایش یافته و با افزایش سرعت متوسط جریان از 1 به 5 متر بر ثانیه، خطا 41 درصد کاهش می یابد. در مقایسه با داده­ های یک کار تجربی، نتایج مدل­سازی ترموکوپل نشان می­ دهد که بیشینه مقدار خطا برای ترموکوپل 300 و 500 میکرونی در شرایط مورد بررسی به­ ترتیب برابر 30/8 و 39/6 درصد است. در ادامه پژوهش، الگوریتمی به­ منظور محاسبه توزیع شعاعی همزمان دما و سرعت جریان پیشنهاد شده و نتایج بیانگر دقت قابل قبول این الگوریتم برای شرایط جریان با دمای بالاست. نتایج مربوطه نشان می­دهد که خطای الگوریتم 2 درصد است.