بررسی عددی و آزمایشگاهی تاثیر افزودن گاز آرگون بر عملکرد یک شعله ی دیفیوژنی

به منظور بررسی آزمایشگاهی اثر افزودن گاز آرگون به یک شعله ی دیفیوژنی یک مشعل متشکل از دو لوله ی هم مرکز ساخته شده است. گاز آرگون از لوله مرکزی و گاز مایع (LPG) به عنوان سوخت از فضای بین دو لوله تزریق شده است. به منظور بررسی تاثیر دبی گاز آرگون و گاز مایع ۱۱ آزمایش به همراه ۵ تکرار توسط نرم افزار طراحی آزمایش (DOE) طراحی شده است. همچنین شبیه سازی عددی احتراق در برنامه ی متن باز این فوم (OpenFoam) با در نظر گرفتن ۲۶۹ واکنش زنجیره ای به همراه ۵۷ جزء شیمیایی با استفاده از مدل احتراقی PaSR و مدل توربولانسی k-e انجام شده است. برای صحت سنجی نتایج شبیه سازی غلظت کربن دی اکسید که در خروجی محفظه احتراق توسط حسگر اندازه گیری شده با مقادیر به دست آمده از حل عددی مقایسه گردیده است. مقایسه نتایج نشان می دهد که میانگین اختلاف جواب در دو روش کمتر از ۱۵٪ است. با بررسی نتایج شبیه سازی و تصویربرداری می توان مشاهده کرد که بازده احتراق با افزودن گاز آرگون تا حدود ۲ درصد افزایش یافته و احتمال به وجود آمدن دوده کاهش یافته است. همچنین ساختار شعله با ماهیت ناپایدار تحت تاثیر تزریق گاز خنثی تغییرات قابل توجهی به لحاظ شکل، طول و قطر شعله نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

شعله دیفیوژنی ، رقیق سازی مخلوط ، احتراق ، شبیه سازی عددی ، تزریق گاز آرگون ، ساختار شعله