مطالعه عددی تاثیر دمای مخلوط ورودی و جنس ناحیه شعله بر عملکرد مشعل متخلخل

یکی از عوامل موثر بر پایداری شعله سرعت شعله آرام است که خود تابعی از دمای شعله می باشد. لذا با تغییر نسبت هم ارزی دمای شعله تغییر کرده و موجب تغییر سرعت شعله آرام می گردد. با افزایش نسبت هم ارزی سرعت شعله آرام افزایش یافته و موجب می شود تا شعله به سمت بالادست مشعل حرکت کند. کاهش نسبت هم ارزی باعث پایدار شدن شعله در پایین دست مشعل شده به صورتی که با کاهش بیشتر نسبت هم ارزی شعله به بیرون از مشعل متخلخل کشیده شده و شعله خاموش می شود. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی تاثیر نسبت هم ارزی بر پایداری شعله داخل مشعل متخلخل، عملکرد مشعل در نسبت های هم ارزی 0/45، 0/6 و 0/7 برای سرعت مخلوط ورودی 0/45 متر بر ثانیه مدل سازی و بررسی شده است. مطابق نتایج، با افزایش نسبت هم ارزی چنانکه انتظار می رود، موقعیت شعله به بالادست مشعل انتقال پیدا می کند به صورتی که در نسبت هم ارزی 0/5 شعله در x=0.07 پایدار شده و در نسبت هم ارزی 0/6، شعله در x=0.055 پایدار شده و با افزایش این نسبت، شعله در مرز دو ناحیه پایدار شده است. همچنین، تاثیر نسبت هم ارزی بر میزان تولید Nox و اثیر دمای مخلوط ورودی بر عملکرد مشعل مورد بررسی قرار گرفته است که مطابق نتایج با افزایش دمای مخلوط ورودی، بیشینه دمای گاز که معرف دمای شعله می باشد افزایش پیدا می کند. ضمنا دمای شعله در مشعل با ناحیه مشعل Al2O3 بالاتر از دمای شعله در مشعل با جنس ZrO2 بوده که این موضوع موجب افزایش میزان تولید اکسید نیتروژن می باشد.

کلیدواژه ها:

پایداری شعله ، حل عددی ، فلوئنت ، نسبت هم ارزی ، موقعیت شعله