بررسی نقشه عملکردی مشعل شعله سطحی با استفاده از نورتابی شیمیایی و تحلیل تصاویر

در پژوهش حاضر، مشعل استوانه‌ای شعله سطحی کاملاً پیش‌آمیخته، در شش توان 11/74کیلو‌وات تا 17/14 کیلو‌وات و نسبت هم‌ارزی 0/4 تا 1/6(محدوده رقیق و غنی) مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفته است. نتایج شامل دو بخش طیف‌سنجی و تحلیل تصاویر شعله است. در بخش سنجش نورتابی شیمیایی، نسبت هم‌ارزی متناظر با بیشینه‌ی حرارت آزاد شده از مشعل استوانه‌ای سوراخ‌دار، در نسبت هم‌ارزی 8 /0بدست آمده است. نسبت هم‌ارزی مشعل، با استفاده از منحنی برازش شده هیدروکسیل بر توان مشعل و تغییرات نسبت شدت*oh*/  ch، بصورت مستقل از توان مشعل تخمین زده شده است. در بخش تحلیل تصاویر، رنگ شعله از نسبت هم‌ارزی 0/44 تا 1/6 از ناحیه حد پایین به حد بالا در چهار ناحیه فیروزه‌ای، زرد و قرمز، آبی پایدار، برخاستگی و در نهایت خاموشی شعله در شش توان مشعل بررسی شده است. ناحیه عملکرد مناسب مشعل، دارای شعله به رنگ آبی بدون برخاستگی و برگشت شعله در یک محدوده‌ی مشخص بر حسب توان ورودی ارائه شده است. نقشه عملکرد، به ازای هر توان ورودی، نسبت هم‌ارزی مناسب عملکرد مشعل شعله سطحی را نشان می‌دهد.

investigation of the surface flame burner functional diagram using chemiluminescence and image analysis

in this study, a fully premixed cylindrical surface flame burner is investigated in laboratory research. the burner was analyzed in heating capacities 11.74-17.14 kw and its equivalence ratio 0.4-1.6. the results are including two sections of spectroscopy and flame image analysis. in the chemiluminescence section, the maximum heat release from the perforated cylindrical burner is obtained by examining the intensity of hydroxyl radiation in the equivalence ratio of 0.8. in the second part of chemiluminescence, the equivalence ratio is estimated by using the intensity ratio and curve fitting from natural flame radiation. the color and state of the flame changed from the equivalence ratio of 1.6 to 0.44, respectively, from green to yellow and red flame, blue and lift-off flame, and eventually blow-off. the satisfactory operation that is stable blue flame without lift-off and flashback is observed in the range of 0.7-0.85. this process was performed for six thermal capacities, and its results were collected in a chart called the functional burner diagram. a satisfactory operation can be selected by a functional diagram in different burner powers.