پیاده سازی روش و شناسایی تجربی تابش های نورشیمیایی برای مشعل بنسن

روش نورشیمیایی یکی از روش­های  نوری شناخته شده و پرکاربرد در زمینه شناسایی سیستم­های احتراقی است. در این پژوهش، سیگنال های نورشیمیایی CH* وOH* گونه های نشانگر نرخ گرمای آزاد شده، با استفاده از آشکارساز لوله تقویت کننده نور و سایر تجهیزات نوری برای یک مشعل بنسن تحقیقاتی اندازه­گیری شده و همچنین اثر تغییرات نسبت هم­ارزی و دبی جریان بر این سیگنال­ها بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می­دهد که با افزایش دبی جریان، سیگنال­های  و به صورت خطی افزایش می­یابند. با تغییر نسبت هم­ارزی نیز مشاهده شد که سیگنال های نورشیمیایی در شرایط نزدیک به استوکیومتری بیشینه می­شود. بنابراین این دو گونه را می­توان به عنوان نشانگر آهنگ گرمای آزاد شده در نظر گرفته و از آن جهت یافتن شرایط بهینه کاری برای هر مشعل دلخواه استفاده کرد. همچنین نشان داده شد که سیگنال OH*/CH* مستقل از تغییرات دبی جریان بوده و تنها تحت اثر نسبت هم­ارزی است و رابطه کالیبراسیون بین نسبت هم­ارزی و سیگنال OH*/CH* استخراج گردید. کاربرد روش نورشیمیایی به منظور شناسایی دینامیک سیستم­های احتراقی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می­دهد که شعله پیش­آمیخته آرام دارای یک فرکانس  بیشینه غالب ناشی از گردابه­های کلوین هلمهولتز می­باشد. در شعله­های پیش­آمیخته با افزایش نسبت هم­ارزی فرکانس غالب کاهش یافته و دامنه متناظر با آن افزایش می­یابد. همچنین با افزایش دبی جریان فرکانس ماکزیمم به صورت خطی افزایش یافته و دامنه آن نیز به صورت خطی کاهش می­یابد. نتایج این کار پتانسیل استفاده از روش نورشیمیایی به عنوان ابزاری کارامد در زمینه شناسایی تجربی سیستم­های احتراقی و همچنین جهت کنترل و مانیتورینگ محفظه احتراق رقیق از سوخت و شناسایی پدیده­های دینامیکی احتراق را نشان می­دهد.

Keywords:

شعله , نسبت هم ارزی , نورشیمیایی , رادیکال های احتراقی , فلیکر شعله , شناسایی احتراق