بررسی اثر توان مشعل بر طول شعله و آلاینده NOx یک شعله آشفته ناهمگن

ناهمگنی به شرایطی اطلاق می شود که هنوز سوخت و هوا پیش از فرایند احتراق به طور کامل باهم مخلوط نشده باشند. یکی از روش های ایجاد سطوح مختلف ناهمگنی، ورود سوخت و هوا به طور موازی در دو لوله هم مرکز است. طول این لوله، طول ناهمگنی نامیده شده و افزایش آن موجب افزایش اختلاط می شود. سوخت مورداستفاده گاز متان و اکسیدکننده هوا می باشد. در این تحقیق اثر توان مشعل بر طول شعله آشفته و میزان تولید آلاینده NOx بررسی شده است. از معادلات ناویر-استوکس به روش میانگین گیری رینولدز و برای مدل سازی معادلات آشفتگی از معادلات k-ε استاندارد کمک گرفته شد. همچنین برای مدل سازی سینتیک شیمیایی از مکانیزم دو مرحله ای و برای مدل سازی جریان واکنشی، روش اتلاف گردابه ای بکار گرفته شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش توان ورودی در نسبت هم ارزی ثابت، طول شعله آشفته را افزایش داده و این افزایش در حالت غیر پیش مخلوط تاثیر بیشتری داشت. افزایش توان مشعل تا دو ونیم برابر نسبت به حالت اولیه، میزان تولید آلاینده مونواکسید نیتروژن را تا شش صد درصد افزایش داده و پس ازآن با افزایش توان مشعل تا پنج برابر نسبت به حالت اولیه، تولید آلایندگی روند ثابتی را به دنبال داشت.

کلیدواژه ها:

احتراق ناهمگن ، شعله آشفته ، توان مشعل ، دمای دیواره ، طول شعله ، محفظه احتراق