بررسی عددی و تجربی اثر چرخش جریان ورودی بر عملکرد یک مشعل محیط متخلخل

در مشعل های محیط متخلخل، احتراق گازهای پیش مخلوط سوخت و هوادر داخل یک محیط متخلخل انجام می شود. این مشعل ها دارای مزایای متعددی میباشند که از آن جمله میتوان به کاهش انتشار آلایندهها، بالا بودن نرخ حرارت آزاد شده و توانایی سوختن با مخلوط گازهاییکه دارایارزش حرارتی پایین هستند)بدون مشکل پایداری( اشاره نمود. هدف اصلیاین تحقیق بررسی اثر چرخش بر احتراق و انتشار آلایند های ناشی از احتراق می باشد، بدین منظور از نمونه آزمایشگاهی محفظه احتراق متخلخل موجود در دانشکده هوافضا دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی استفاده شده است،برای مشاهده اثر چرخش پره حلزون گونه ساخته شده و در مسیر جریانورودی قرار داده شده است تا جریان پیش آمیخته به صورت چرخشی وارد محفظه شود و پس از نصب پره به شبیه سازی جریان احتراقی در این بستر توسط نرم افزار فلوینت پرداخته شده است. نتایج نشان میدهد که دمایحداکثر در ابتدای ناحیه احتراق و انتهای منطقه پیشگرمایش قرار دارد،ولی با افزایش توان و نسبت هوای اضافی جبهه شعله به سمت جلو حرکت می کند و با افزودن چرخش دمای حداکثر به میزان قابل ملاحظهای کاهش مییابد. از طرف دیگر ایجاد الگوی چرخش در جریان سبب پایداری شعلهدر توان های بالای مشعل حرارتی گردید، که امکان تست دستگاه تا توان 8 کیلووات را دارد.