فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مطالعه حاضر به بررسی برخی پدیده‌های گذرا که در زمینه ترموآکوستیک ناپایدار در یک محفظه احتراق با قدرت تقریبی 10 کیلووات در مقیاس آزمایشگاهی روی می‌دهد، می‌پردازد. سوخت مورد بررسی متان با سرعت ورودی ثابت است و نسبت هم‌ارزی از 7/0 تا 0/87 تغییر می‌کند. جریان احتراقی آشفته به دو صورت پیش‌مخلوط کامل و ناقص انجام شده است و شعله به وسیله چرخش حاصل از چرخاننده و جسم مانع، پایدار شده است. در این تحقیق، از طریق گسترش طول پایین دست مجرا، نوسانات ترموآکوستیکی القا شده است و طیف‌های OH منتشر شده از شعله در فرکانس 5 کیلوهرتز با استفاده از یک دوربین سرعت بالا، عکس‌برداری شده است. به‌طور هم‌زمان، نوسانات فشار در دو موقعیت مختلف در بالادست شعله اندازه‌گیری می‌شود. شروع عکس‌برداری و اندازه‌گیری حداقل 30 ثانیه پس از آغازش شعله صورت می‌گیرد. دامنه محدود (limit cycle) تک فرکانس، در نسبت‌های همارزی کم و یا برای طول کوچک مجرای پایین‌دست مشاهده شد. هم‌چنین مشاهده شد که با افزایش اندکی در نسبت هم‌ارزی یا افزایش طول مجرای پایین‌دست، مد دوم در طیف فشار ظاهر می‌شود. مد دوم ایجاد شده در مقایسه با مد اول، فرکانس کوچکتری دارد که با زمان رشد کرده و در نهایت مد حاکم بر نوسانات می‌شود. این حالت در بیشتر موارد آزمایش شده، با بازگشت شعله به سمت بالادست جریان، همراه است. آنالیز تصاویر OH نیز چنین رفتاری از شعله را نشان می‌دهد. در طیف‌های OH انتگرال‌گیری شده، قله‌هایی شبیه به آنچه در طیف فشار مشاهده شد، وجود دارد. همچنین در این نمودارها، قله‌هایی به‌صورت ترکیب خطی از دو قله اصلی مشاهده شد. بررسی طیف‌های OH حاکی از آن است که در ناحیه نزدیک به پایه شعله و اطراف جسم مانع، این طیف تنها دارای دو قله کم ارتفاع است. با گستردگی شعله به سمت پایین دست، تعداد و ارتفاع این قله‌ها افزایش می‌یابد. این نوع رفتار در هر دو حالت پیش‌مخلوط کامل و ناقص مشاهده شد. این رفتار نشان‌دهنده یک رفتار غیرخطی در طیف‌هاست. علاوه بر موارد گفته شده، این تحقیق به‌دنبال یافتن پاسخ شعله به تحریک چندفرکانسی از طریق یک روش پردازش تصویر جدید است. این روش این امکان را می‌دهد تا رفتارهای پیچیده‌تر و دقیق‌تری از شعله در شرایط مختلف بررسی شود و به درک بهتری از پدیده‌های ترموآکوستیکی ناپایدار دست یافت.