مطالعه آزمایشگاهی اثر تزریق اتانول نبولایز شده بر انتقال حرارت تابشی و آلاینده ناکس شعله گاز طبیعی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بجنورد، بجنورد.

2 استاد گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه نینگبو، چین

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران

4 رئیس اداره پژوهش، دانشگاه جامع علمی کاربردی خراسان شمالی، بجنورد،

doi
10.22034/jfnc.2024.450522.1377
چکیده

گاز طبیعی در مقایسه با سوخت‌های مایع و جامد در هنگام احتراق، دوده بسیار کمتری تولید می‌کند و گداخت و واکنش در سطح این دوده‌ها یکی از عوامل اصلی تولید تشعشع در شعله است. استفاده از گاز طبیعی به­ عنوان جایگزین سوخت مایع در مشعل‌های صنعتی و خانگی به دلیل باند‌های تابشی ضعیف سوخت گاز سبب کاهش راندمان حرارتی شده است از­این­ رو احتراق گاز طبیعی در مقایسه با سوخت‌های مایع و جامد راندمان حرارتی پایین‌تری دارد و بهبود انتقال حرارت تابشی شعله گاز طبیعی جزو چالش‌های اصلی محققین فعال در این حوزه است. در این پژوهش سوخت اتانول توسط دستگاه نبولایزر به ابعاد میکرون در­آمده و با آشفتگی جریان و در نتیجه اختلاط بهتری به شعله تزریق شده و اثرات آن بر روی انتقال حرارت تابشی شعله و همچنین کاهش آلاینده ناکس مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج پژوهش حاضر نشان می‌دهد تزریق یک درصد وزنی اتانول به­ صورت نبولایز شده موجب افزایش یک­درصدی دمای متوسط شعله گاز طبیعی در طول دیگ و افزایش 5/3 درصدی شار انتقال حرارت تابش شده است و همچنین تزریق ذرات میکرونی اتانول سبب می‌شود تولید آلاینده ناکس حدود 5/12 درصد کاهش یابد.