مطالعۀ سینتیکی اثر اندازۀ ذرات دوده در هم‌سوزی متان-کربن بر مولفه‌های سینتیکی و گونه‌های اساسی احتراق

تابش پایین شعلۀ آبی رنگ متان به چالشی در اکثر صنایع تبدیل شده است. حضور دوده و ذرات کربن در ترکیب گاز متان، موجب افزایش سطح درخشندگی و تابش حرارتی شعلۀ آن می شود. اما اثر این افزودنی بر تولید آلاینده ها و همچنین روند واکنشی احتراق متان، موضوعی است که کمتر به آن توجه شده است. در این بین، یکی از مولفه های مهم در اثرپذیری این افزودنی، اندازۀ ذرات کربن است. لذا در تحقیق حاضر در یک نگاه سینتیکی و با استفاده از روش epm و مکانیزم gri3.0، اثر افزودن ذرات بزرگ و ریز کربن به احتراق متان مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد افزودن ذرات ریز کربن به احتراق متان، با افزایش سطح واکنشی مکانیزم احتراق، باعث افزایش دمای آدیاباتیک شعله و رشد کسر مولی آلاینده های احتراق می شود. اما ذرات بزرگ کربن پس از تجزیۀ حرارتی در ناحیۀ پیش گرم، فعال شده و در واکنش ها شرکت می کنند. ازاین رو افزایش دما و افزایش کسر مولی گونه های احتراق در مقایسه با حالت افزودن ذرات ریز کربن بسیار ناچیز است. همچنین نسبت هم ارزی بر رفتار دمای واکنش با افزودن دوده موثر بوده و برای ذرات ریز در همۀ نسبت های هم ارزی افزایش دما مشاهده می شود.