بررسی آزمایشگاهی اثر تغییرات طول نازل مشعل بر مشخصه های احتراقی شعله پیش آمیخته چرخشی

در این مطالعه، تاثیر تغییرات طول نازل مشعل بر مشخصه های احتراقی شعله پیش آمیخته چرخشی به طور تجربی بررسی شده است. از سه نازل متفاوت با طول های ۲/۵، ۴/۵ و ۷سانتی متر استفاده شد و علاوه بر این، هفت چرخاننده با هندسه متفاوت نیز به منظور بررسی تاثیر هندسه چرخاننده در همراهی با تغییرات طول نازل مورد بررسی قرار گرفته اند. در مطالعه پایداری، مقادیر مشخصی از سرعت توده جریان انتخاب شده و میزان نسبت هم ارزی مخلوط سوخت و هوا تغییر داده شد تا حالات نامطلوب شعله نظیر خاموشی و اتصال شعله به نازل تعیین شود. با تعیین این حدود، محدوده پایداری شعله در گستره ای از هندسه های متفاوت چرخاننده، طول های مختلف نازل مشعل و سرعت های توده جریان متفاوت حاصل گشت. نتایج به دست آمده نشان داد که کاهش طول نازل سبب افزایش میزان مقاومت شعله در برابر خاموشی شده و عملکرد شعله را در خاموشی بهبود می بخشد. با افزایش نسبت شعاع چرخاننده، حد خاموشی کاهش پیدا می کند به طوری که با افزایش نسبت شعاع از ۰/۵۷ به ۰/۷۱ میزان حد خاموشی تا حدود ۱۵% کاهش می یابد. میزان آلاینده اکسیدهای نیتروژن به صورت افزایشی با نسبت هم ارزی افزایش پیدا کرده و شیب افزایش آن برای چرخاننده با نسبت شعاع بالاتر، بیشتر است و چرخاننده با نسبت شعاع ۰/۵۷ (کمترین نسبت شعاع میان چرخاننده های دیگر)، دارای کمترین میزان آلایندگی در میان سه چرخاننده دیگر است. به طوری که در یک نسبت هم ارزی مشخص، میزان آلاینده اکسیدهای نیتروژن در این چرخاننده حدود ۳۰% کمتر از سایر چرخاننده ها است.

کلیدواژه ها:

Low-Swirl Combustion ، Flame Stability ، Radius Ratio ، Nozzle Length ، احتراق کم چرخش ، پایداری شعله ، نسبت شعاع ، طول نازل