بررسی تجربی و مقایسه عملکرد سه نوع مشعل شعله آزاد، متخلخل و چرخشی در یک سیستم نمونه

در این تحقیق، عملکرد حرارتی سه نوع مشعل شامل مشعل شعلهآزاد، مشعل چرخشی و مشعل متخلخل تابشی برای نمونه آزمایشی در مقیاس کوچک به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. اغلب مشعل های موجود در صنعت مشعل شعله آزاد است. مشعل های چرخشی باعث اختلاط بهتر سوخت و هوا و انتقال حرارت بهتر به سطح به دلیل اغتشاش زیاد میشوند. مشعل تابشی دارای قابلیت تنظیم شعله بدون نیاز به هوای اجباری و سروصدای کم است. در کار حاضر یک سیستم احتراقی کوچک ساخته شد. برای مشعل شعله آزاد، مقدار هوای اولیه به نحوی تنظیم شد که احتراق کامل انجام شده و شعله آبی سوز تشکیل شود. در آزمایش مشعل چرخشی، تنظیم مشعل به نحوی انجام شکل تشکیل شود تا در حداکثر کارائی خود قرار داشته باشد. مشعل تابشی متخلخل از نوع سرامیک V گرفت تا شعله سوراخ دار نیز در حداکثر راندمان مورد آزمایش قرار گرفت. به منظور بررسی عملکرد این سه مشعل، یک حجم مشخص آب درنظر گرفته شده و مقدار سوخت مصرفی هرکدام از مشعل ها برای افزایش یکسان دمای آب اندازه گیری شد. نتایج مشخص نمود که در سیستم حاضر مشعل چرخشی نسبت به مشعل شعلهآزاد اثر محسوسی بر افزایش راندمان حرارتی ندارد، در حالیکه برای مشعل تابشی مصرف سوخت تا 40 درصد کمتر از مشعل شعلهآزاد ثبت شد. همچنین با افزایش دبی گاز ورودی راندمان حرارتی هر سه مشعل کاهش یافته است که بیانگر وجود یک دبی گاز بهینه برای مشعل می باشد.

Keywords:

مشعل شعله آزاد , مشعل متخلخل , مشعل چرخشی , بهینه سازی مصرف انرژی , روش تجربی