بررسی تجربی احتراق پایدار و پدیده برگشت شعله در یک مشعل متخلخل دولایه ای

:در پژوهش حاضر، عملکرد یک مشعل متخلخل دولایه ای، که در لایه اول سرامیک از جنس SiC و لایه دوم گلوله های آلومیناسیلیکاتی (Al۲SiO۵) استفاده شده است، به­صورت تجربی بررسی شده است. یک موضوع بسیار مهم در رابطه با این مشعل ها پایداری شعله در سطح بستر متخلخل است. بنابراین، ضروری است که به­منظور جلوگیری از ایجاد برگشت شعله ناگهانی در مشعل متخلخل، شرایطی که منجر به ناپایداری (پدیده برگشت شعله) می شود را بررسی کرد. در این تحقیق، اثرات قطر گلوله در پایین دست، نسبت هم ارزی و نرخ آتش بر دمای شعله، محدوده عملکرد پایدار مشعل، پدیده برگشت شعله و انتشار آلاینده ها بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که شعله در محدوده نسبت هم ارزی ۳۵/۰ تا ۴۵/۰ در داخل بستر متخلخل پایدار می شود. با کاهش نسبت هم ارزی، شعله به­سمت پایین دست حرکت می کند. همچنین، با افزایش قطر گلوله در پایین دست مشعل، دمای بیشینه شعله و دمای سطح مشعل کاهش می یابد. با افزایش نسبت هم ارزی، مدت زمان برگشت شعله کاهش می یابد. همچنین، با افزایش تخلخل در پایین دست مشعل مدت زمان برگشت شعله کاهش می یابد. میزان هوای اضافی نیز تاثیر قابل توجهی روی میزان CO دارد که میزان CO، با کاهش نسبت هم ارزی، کاهش می یابد. در تمام اندازه گیری ها، میزان NOx  به خاطر دمای پایین شعله مقدار ناچیزی (کم تر از ppm ۵) است.

Keywords:

مشعل متخلخل دولایه ای , محدوده پایداری شعله , دمای شعله , برگشت شعله , انتشار آلاینده