بررسی تجربی شاخصه‌های گرمایی دو جت شعله برخوردی با سوخت گاز لندفیل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کاشان، کاشان، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کاشان، کاشان، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

در مطالعه پیش­رو شاخصه­های گرمایی شعله حاصل از برخورد دو جت شعله با یکدیگر مورد مطالعه قرار می­گیرد. جهت بررسی ساختار شعله و میدان دمایی شعله از روش تجربی اینترفرومتری استفاده شده است. برای تعیین نمودن تاثیر پارامترهای مهم ساختار شعله بر روی ساختار شعله برخوردی، از اعداد بی­بعد رینولدز و نسبت سوخت و هوا در مقادیر متفاوت استفاده شده است. هر مشعل ساخته شده دارای قطر هیدرولیکی 3/1 میلی­متر می­باشد که ابعاد سطح مقطع آن دارای طول 20 میلی­متر و عرض 10 میلی­متر می­باشد و زاویه برخورد دو جت شعله ۷۷ درجه می­باشد. ابتدا تاثیر نسبت سوخت- هوا در شرایطی که عدد رینولدز مقدار ثابت 70 را به خود اختصاص می­داد در بازه 8/0 تا 5/2 بررسی شد. علی رغم شعله حاصله از تک مشعل که بیشترین دما در نسبت هم ارزی یک قرار دارد و بیشترین سرعت شعله را داریم در این مورد ملاحظه شد که با افزایش نسبت هم ارزی در بازه ذکر شده بیشینه دما در مرکز، همچنان در حال افزایش می­باشد و افزایش نسبت هم­ارزی باعث شد تا بیشینه دمای بیشتری در مرکز داشته باشیم و این باعث شد مساحت ناحیه دمای بیشینه افزایش یابد.

کلیدواژه‌ها


[1]  Smith G.P., Golden D.M., Frenklach M., Moriarty N. W., Eitereer B., Goldenberg M., GRI-Mech 3.0 chemical mechanism for methane oxidation, Ed., 1999.
[2]  Schmidt C.W., Symes S.A., The Analysis of Burned Human Remains, London: Academic Press, pp. 129–135, 2008.
[3]  Jarosinski J., Veyssiere B., Combustion Phenomena: Selected Mechanisms of Flame Formation, Propagation and Extinction, Boca Raton: CRC Press, pp. 3-13, 2009.
[4]  Irandoost M. S., Ashjaee M., Askari M. H., Ahmadi S., Temperature Measurement of Axisymmetric partially premixed Methane/Air Flame in a Co-Annular Burner using Mach-Zehnder Interferometry, J. Optics and Lasers in Engineering ,           Vol. 74, pp. 94–102, 2015.
[5]  Najafian Ashrafi Z., Ashjaee M., Askari M. H.,Two-dimensional temperature field measurement of a premixed methane/air flame using Mach–Zehnder interferometry, Optics Communications, Vol. 341, pp. 55–63, 2015.
[6]  Katta V. R., Brenze L. and Rolon J. C., Experimental and numerical investigation of structures of two-dimensional partially premixed methane/air flames, Proceedings of the Combustion Institute, Vol. 28, pp. 1909–1916, 2000.
[7]  Zhao Z., Wong T. T. and Leung C. W., Impinging premixed butane/air circular laminar flame jet– influence of impingement plate on heat transfer characteristics,  J. Heat and Mass Transfer, Vol. 47, pp. 5021–5031, 2004.
[8]  Goswami M., Derks S. C., Coumans K., Slikker W. J., Andrade Oliveira M. H., Bastiaans R. J., The effect of elevated pressures on the laminar burning velocity of methane+ air mixtures, J. Combustion and Flame, Vol. 160, pp. 1627-1635, 2013.
[9]  Zhen H., Leung C., Cheung C., and Huang Z., Characterization of biogas-hydrogen premixed flames using Bunsen burner, Int. J. Hydrogen Energy, Vol. 39, pp. 13292-13299, 2014.
[10]  Liu C., Yan B., Chen G., and Bai X. S., Structures and burning velocity of biomass derived gas flames, Int. J. Hydrogen Energy, Vol. 35, pp. 542-555, 2010.
[11] Chih C. L., Jing W. C., and Jing T. Y., Stabilization Of Doublet Flames Intersecting with the interacting flow on a V- Shaped Burner, Combust. Sci. Technol., Vol. 184, pp. 2117–2135, 2012.
[12] Ramie M. J., Cremers M. F. G., Scheele K. R. A. M., Gooey L. P. H., Analysis of the heat transfer of an impinging laminar flame jet, Int. J. Heat and Mass Transfer, Vol. 50, pp. 2816–2827, 2007.
[13] Chen J. W., Chiu C. P., Mo S. H., Jing T. Y., Combustion characteristics of premixed propane flame with added H2 and CO on a V-shaped impinging burner, Int. J. Hydrogen Energy, Vol. 40, pp. 1244-1255, 2015.
[14] Qi J. A., Wong W. O., Leung D. W., Yeun D. W., Temperature field measurements of a premixed butane air slot laminar flame jet with mach zehnder interferometry, J. Applied thermal engineering, Vol. 28, pp. 1806-1812, 2008.
[15] Xiao X., Puri I. K., Agrawal A. K., Temperature measurements in steady axisymmetric partially premixed flames by use of rainbow schlieren deflectometry, J. Applied Optics, Vol. 41, No. 10, pp. 314-320, 2002.