ارائهکننده: نعمت الله پناهی استاد راهنما: دکتر محمد ضابطیان طرقی استاد مشاور: دکتر کیومرث مظاهری بادی استاد ناظر داخلی: دکتر سید محمد جعفر سبحانی استاد ناظر خارجی: دکتر مقداد صفاری پور تاریخ: 1402/12/26 ساعت: 13:30 مکان: دانشکده مکانیک – اتاق سمینار منفی یک
چکیده: در تحقیق حاضر اثر افزودن جت هوا به مشعل جریان چرخشی طبقهای بررسیشده است. مشعل جریان چرخشی طبقهای شامل دو ورودی کاملاً مستقل بوده که بهصورت حلقوی حول و هممرکز با جسمپهن مرکزی قرارگرفته است. مخلوط ورودی شامل هوا و متان است که نسبت همارزی کل برای این تحقیق برابر با 0.75 است و نسبت همارزی برای جریان محوری و چرخشی متغیر است که با توجه به نسبت همارزی جریان محوری و جریان چرخشی سه مشعل SWB3، SWB7 و SWB11 که به ترتیب مشعل کاملاً پیشآمیخته، طبقهای متوسط و کاملاً طبقهای است، بررسیشده است. عدد چرخش در این تحقیق برای تمام شعلهها ثابت و معادل 0.75 است. افزودن جت هوا در مشعل طبقهای سبب رقیقتر کردن شعلههای تشکیلشده در این سرمشعل شده است که این امر باعث کاهش غلظت CH و OH در شعلهها شده است. رادیکال OH در واکنشهای مکانیسم سریع و حرارتی در تولید NO نقش ایفا میکند. کاهش غلظت OH تولید NO در این دو مکانیسم را محدود میکند. بهطوری که در مشعل کاملاً پیشآمیخته، دبی هوای 10 لیتر بر دقیقه 1.9 درصد کاهش شدت تابش OH وجود دارد. با دو برابر کردن دبی جت هوا 3.35 درصد کاهش شدت رادیکال اتفاق میافتد. با 3 برابر کردن دبی جت هوا 8.03 درصد کاهش در نورتابی شدت OH نسبت به دبی صفر لیتر بر دقیقه ایجاد میشود. دبی پیشنهاد شده در این مشعل 10 تا 20 لیتر بر دقیقه میباشد؛ زیرا سرمشعل در این محدوده تزریق، جزو مشعلهای با تولید ناکس بسیار پایین قرار میگیرد. درعین حال حرارت آزاده شده شعله با توجه به معیار OH در بیشترین حالت 3.35 درصد کاهش مییابد. با افزایش دبی از 20 لیتر بر دقیقه میزان حرارت آزاد شده شعله به صورت چشمگیری کاهش مییابد. در شعله طبقهای متوسط با اضافه شدن 5 لیتر بر دقیقه 3.19 درصد کاهش در شدت تابش نورتابی OH ایجاد میشود. در بازه 5 تا 10 لیتر بر دقیقه، فقط 0.386 درصد کاهش در نورتابی OH ایجاد شده است. با عبور از دبی 10 لیتر بر دقیقه شدت تابش OH بهطور چشمگیری رو به کاهش میرود. بهطوری که با دو برابر کردن دبی جت هوا 6.9 درصد کاهش در نورتابی OH نسبت به دبی صفر ایجاد میشود؛ بنابراین دبی توصیه شده برای این شعله 5 تا 10 لیتر بر دقیقه میباشد. همچنین کاهش غلظت CH تولید NO در مکانیسم تولید ناکس سریع را محدود میکند. اثر دیگر افزایش دبی جت هوا در این مشعلها باعث کاهش دهانه V شکل شعله شده است. دلیل این امر کاهش فشار در مرکز شعله به علت افزایش سرعت جریان جت هوا است. ناحیه واکنش در شعله SWB3 با وجود کاهش در طول شعله تغییر نکرده است؛ علت آن را میتوان کاهش سوزش شعله بیان کرد که با کاهش سرعت سوزش شعله ارتفاع آن افزایش یافته است. بنابراین تغییری در ابعاد ناحیه واکنش رخ نداده است. در شعله SWB7 و SWB11 ناحیه واکنش کوچکتر شده است که این امر نیز به کاهش تولید ناکس در این دو شعله کمک میکند. پارامتر دیگر دمای جسم پهن است که با افزایش دبی جت هوا دمای آن کاهش یافته است. دلیل اصلی این امر وجود جریان محوری و جت هوا در اطراف و مرکز جسم پهن است. |