اثر افزودن هیدروژن بر پاسخ دینامیکی شعله جریان متقابل پیش آمیخته جزئی

هیدروژن نقش کلیدی در کاهش استفاده از سوخت های فسیلی در انواع سامانه های تولید انرژی دارد. هرچند استفاده از سوخت هیدروژنی، وابستگی به سوخت های کربن دار را کاهش می دهد، اما با چالش های جدی همراه است. تغییر سوخت سامانه های تولید انرژی، از هیدروکربن های فسیلی کربن دار به هیدروژن، بدون شناخت تاثیرات دینامیکی این سوخت امکان پذیر نیست. در این پژوهش، به روش تجربی اثرات افزودن هیدروژن بر پاسخ دینامیک یک شعله جریان متقابل پیش آمیخته جزئی متان-هوا بررسی شده است. همچنین به کمک شبیه سازی عددی یک بعدی ساختار شعله پایا و بدون تحریک آکوستیکی شعله جریان متقابل متان-هوا تحت اثر افزودن هیدروژن آنالیز شده است. به کمک این روش، نقش افزودن هیدروژن بر نرخ آزادسازی حرارت شعله و تغییرات ضخامت ناحیه حرارتی شعله بحث شده است. یک آزمونگر شعله جریان متقابل با قابلیت تحریک آکوستیکی برای مطالعه تجربی اثرات افزایش هیدروژن بر شعله متان-هوا استفاده و روش نورتابی رادیکال CH* برای استخراج پاسخ دینامیک شعله به کار گرفته شد. نتایج نشان داد، با افزایش هیدروژن به شعله، شدت تابش رادیکال CH* در حالت بدون تحریک آکوستیک، کاهش می یابد؛ اما در مواجهه با امواج آکوستیک، دامنه نوسانات نرخ آزادسازی حرارت و شدت تابش رادیکال CH* افزایش خواهد داشت. این امر سبب افزایش مقدار تابع پاسخ شعله با افزودن هیدروژن خواهد بود.

کلیدواژه ها:

تابع پاسخ شعله ، هیدروژن ، پیش آمیخته جزئی ، آکوستیک ، ناپایداری احتراق