تحلیل تجربی انتقال حرارت در مشعل متخلخل خانگی

در تحقیق حاضر یک مشعل متخلخل خانگی با سوخت گاز طبیعی جهت برآورد انتقال حرارت و سطح آلاینده های آن  مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفته است. مطابق استاندارد ملی، یک ظرف استاندار حاوی آب جهت انجام آزمون های بازده حرارتی، انتقال حرارت و آلاینده ها مورد استفاده قرار گرفته است. محیط متخلخل مورد استفاده از جنس سیلیکون کارباید بوده و بر روی بستر آزمونی که به همین منظور طراحی و ساخته شده، نصب شده است. ظرف حاوی آب در طی یک فرایند گرمایشی و در محدوده ی کاری از نرخ آتش مشعل، بیشترین بازده حرارتی خود را با مقدار ۲۹% و برای فاصله ی منتخب D=۱.۵ cm بین سطح مشعل و کف ظرف به دست آورده است. این بازده، با کمترین میزان انتشار آلاینده های NOx و CO که به ترتیب ۲.۲ppm و  ۴ppm است، نیز همراه است. همچنین انتقال حرارت همرفتی کف ظرف و دیواره ی آن به ترتیب ۵۸%  و ۲۸%  به همراه تابش از سطح و تابش شعله که به ترتیب ۲% و ۱۲% کلی انتقال حرارت را به خود اختصاص می دهند. در آزمایش دیگر با ثابت بودن توان حرارتی مشعل، نسبت هم ارزی مشعل مورد بررسی قرار گرفته و بیشترین بازده حرارتی، متناظر با φ=۰.۹۹۸ و برابر با ۲۳.۹% به دست آمده است. به دست آوردن محدوده ی مناسب عملکردی مشعل متخلخل خانگی از سه جنبه ی نسبت هم ارزی، نرخ آتش (توان) و میزان تولید آلاینده در کنار تحلیل انتقال حرارت از منظر جابجایی و تشعشع سهم اصلی این تحقیق است. 

Keywords:

گاز طبیعی , مشعل متخلخل , بازده حرارتی , انتقال حرارت همرفت , تابش