بررسی تجربی احتراق پایدار و پدیده برگشت شعله در یک مشعل متخلخل دولایه‌ای

در پژوهش حاضر، عملکرد یک مشعل متخلخل دولایه‌ای، که در لایه اول سرامیک از جنس sic و لایه دوم گلوله‌های آلومیناسیلیکاتی (al2sio5) استفاده شده است، به صورت تجربی بررسی شده است. یک موضوع بسیار مهم در رابطه با این مشعل‌ها پایداری شعله در سطح بستر متخلخل است. بنابراین، ضروری است که به منظور جلوگیری از ایجاد برگشت شعله ناگهانی در مشعل متخلخل، شرایطی که منجر به ناپایداری (پدیده برگشت شعله) می‌شود را بررسی کرد. در این تحقیق، اثرات قطر گلوله در پایین‌دست، نسبت هم‌ارزی و نرخ آتش بر دمای شعله، محدوده عملکرد پایدار مشعل، پدیده برگشت شعله و انتشار آلاینده‌ها بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که شعله در محدوده نسبت‌ هم‌ارزی 35/0 تا 45/0 در داخل بستر متخلخل پایدار می‌شود. با کاهش نسبت هم‌ارزی، شعله به سمت پایین‌دست حرکت می‌کند. همچنین، با افزایش قطر گلوله در پایین‌دست مشعل، دمای بیشینه شعله و دمای سطح مشعل کاهش می‌یابد. با افزایش نسبت هم‌ارزی، مدت زمان برگشت شعله کاهش می‌یابد. همچنین، با افزایش تخلخل در پایین‌دست مشعل مدت زمان برگشت شعله کاهش می‌یابد. میزان هوای اضافی نیز تاثیر قابل توجهی روی میزان co دارد که میزان co، با کاهش نسبت هم‌ارزی، کاهش می‌یابد. در تمام اندازه‌گیری‌ها، میزان nox  به‌خاطر دمای پایین شعله مقدار ناچیزی (کم‌تر از ppm 5) است.