مطالعه تجربی اثر به‌کارگیری مشعل‌های متخلخل در بهبود عملکرد یک آبگرمکن مخزنی

نویسندگان

1 کاشان-کیلومتر 6 بلوار قطب راوندی-دانشگاه کاشان-دانشکده مهندسی- گروه مهندسی مکانیک

2 گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

3 گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

doi
10.22060/mej.2017.12702.5401
چکیده

در مطالعه حاضر، اثرهای به­کارگیری مشعل­های متخلخل نسبت به مشعل معمولی بر عملکرد مبدل حرارتی گرمکن آب به صورت تجربی بررسی شده است. مشعل مورد استفاده در این آزمایش­ها از نوع پیش آمیخته جزئی با سوخت گاز طبیعی است. این آزمایش برای 4 نوع مختلف از محیط­های متخلخل و یک مشعل معمولی انجام شده است. نتایج مربوط به دمای بیشینه آب آبگرمکن، دمای دودکش، دمای شعله، میزان آلاینده­ها و راندمان احتراقی هریک از مشعل­ها در دبی­های متفاوت سوخت گزارش شده است. با توجه به آزمایش­های انجام شده، مشاهده می­شود که استفاده از مشعل با جامد فلزی متخلخل 10 سانتی­متری باعث کاهش زمان رسیدن آب از دمای 30 به دمای 60 درجه سلسیوس شده است. همچنین نشان داده شده است که مشعل معمولی دارای کمترین دمای شعله و بیشترین دمای دودکش است. از طرفی، مشعل با جامدهای متخلخل 5 و 10 سانتیمتری به ترتیب دارای بیشترین دمای شعله و کمترین دمای دودکش می­باشند. همچنین مالحظه شد که مشعل با جامد متخلخل 5 سانتیمتری بیشترین مقدار دی­اکسید کربن و مشعل عادی کمترین مقدار آن را تولید می­کند. راندمان احتراق مشعل آبگرمکن نیز در صورت استفاده از مشعل با جامد متخلخل 10 سانتی­متری، حدود 15درصد افزایش می­یابد. به طور کلی می­توان نتیجه گرفت که با توجه به زمان گرم شدن آب، راندمان احتراق و آلاینده ناکس تولیدی، استفاده از جامد متخلخل 10 سانتی­متری مناسب­ترین محیط متخلخل در آبگرمکن­های مخزنی است.