بررسی تجربی تابش گونه‌های احتراقی در تعیین نسبت هم‌ارزی در مشعل شعله سطحی

در پژوهش حاضر گونه‌های مهم احتراقی با سنجش تابش مشعل سوراخ‌دار بررسی شده است. تابش بکمک طیف سنجی فیبر نوری روی یک بستر آزمون دارای مشعل با فناوری جدید مورد استفاده در دیگ‌های چگالشی، تحلیل شده است. از نورتابی شیمیایی برای سنجش گونه‌های احتراقی oh*، ch*، ، و   استفاده شده است. به ازای نسبت‌های مختلف هم‌ارزی و در توان‌های 11-16 کیلووات از مشعل، شدت تابش گونه‌ی  که نقش مهمی در تعیین نرخ حرارت آزاد شده از شعله دارد، اندازه‌گیری شد که شدت بیشینه در محدوده 0.85>φ>0.78 در تمامی مقادیر توان مشعل به دست آمد. همچنین بیشترین شدت تابش رادیکال oh* که در مراجع بیان‌گر دومین شاخص تعیین کننده‌ی نرخ حرارت آزاد شده از مشعل است، در محدوده 0.85>φ>0.77 در توان‌های کاری مشعل می‌باشد که در تطابق بسیار خوبی با محدوده‌ی بیشینه‌ی  است. همچنین بیشترین محدوده دمای شعله در محدوده‌ی 0.87>φ>0.78 با استفاده از ترموکوپل اندازه‌گیری شد که با نتایج گونه‌های oh* و  در ارزیابی بیشترین نرخ حرارت آزاد شده از شعله تطابق مناسبی دارد. بعلاوه، نسبت شدتoh*/ch*  به صورت مستقل از توان مشعل به دست آمد که توسط سایر محققین نیز تایید شده است. بنابراین می‌توان با سنجش تابش شعله، به نسبت هم‌ارزیِ آن پی برد.

Experimental Investigation of Combustion Species Radiation to Evaluate Equivalence Ratio in a Surface Flame Burner

In the present research, combustion species were investigated in perforated natural gas burner based on flame emission spectroscopy. An experimental investigation is performed on a new burner test rig which is one of the most popular burners used in condensation boilers through a spectrometerfiber optic to get the flame emission of a perforated burner. Combustion species H2O*, OH*, CH*, C2* and CO2* are detected from their chemiluminescence The emission of CO2* which has the main role in heat release rate of burner was investigated for different equivalence ratios (Φ) and burner powers of 1116 kW showing an intensity peak in the range of Φ between 0.78 to 0.85 that corresponds to the maximum heat release rate. Emission of OH* was also investigated being the main indicator of NO regarding its producing mechanism. Its maximum was found at the range of at Φ=0.78 to 0.85 for different burner powers. A similar experiment showed that OH*/CH* intensity ratio was independent of burner power as is confirmed by previous researchers. One could infer the equivalence ratio from the flame emission.