بررسی تجربی و ارزیابی عملکرد مشعل‌های سرعت بالا با هدف کاهش انتشار اکسیدهای نیتروژن

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی همدان، همدان، ایران

doi
10.22034/jmeut.2025.63728.3465
چکیده

این تحقیق به بررسی و مطالعه تجربی یک نمونه مشعل پیش‌آمیخته با سرعت بالا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌پردازد. به منظور به­کارگیری صحیح این نوع مشعل لازم است که ویژگی‌های عملکردی آن بدرستی بررسی شود. سرعت خروجی محصولات احتراق از دهانه این مشعل‌ها بین 70 تا 200 متر بر ثانیه است که این سرعت سیال، مانع از ایستایی محصولات احتراق در کوره می‌گردد. بررسی تجربی شامل اندازه‌گیری طول شعله، بدست آوردن میدان دما و بررسی محدوده پایداری می‌شود. میدان دما به کمک 8 عدد ترموکوپل که در موقعیت‌های مختلف قرار گرفته‌اند اندازه‌گیری می‌شود. تغییرات دما در دو نسبت هم‌ارزی 96/0 و 05/1 به ازای نسبت‌های طولی و شعاعی مختلف، تاثیر بارهای مختلف بر طول شعله و تغییرات حد پایداری با قدرت مشعل در قالب نمودارهایی به نمایش درآمده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‌دهد که دمای محور مرکزی با افزایش فاصله محوری و شعاعی از سر مشعل، دچار تغییر می‌شود و طول شعله به ازای دبی‌های ورودی مختلف، به آرامی تغییر می‌کند. در بررسی نسبت هم ارزی ملاحظه شد که در نسبت هم‌ارزی 96/0در مقایسه با نسبت هم ارزی  4/1 به ازای مقدار برابر گاز مصرفی، تغییرات دما یکنواخت‌تر است و تمرکز گرما کمتری روی دیوار حاصل می‌شود.