مطالعه آزمایشگاهی اثر هم سوزی گاز-گازوییل بر درخشندگی و انتقال حرارت تابشی شعله گاز طبیعی

در تحقیق حاضر اثر هم سوزی گاز-گازوییل از طریق تزریق قطرات گازوییل به درون شعله گاز طبیعی بر درخشندگی و انتقال حرارت تابشی مورد مطالعه قرار گرفته است. تزریق قطرات با استفاده از یک نازل میکرونی تک پاشش با قطر 100 میکرومتر و فشار پاشش 9 بار انجام شده است. برای اندازه گیری تابش درخشانی از یک آشکارساز فوتوولتاییک و برای اندازه گیری تابش کل شعله (ترکیب تابش های حرارتی و درخشانی) از یک ترموپیل استفاده شده است. از تلفیق خاصیت نورتابی ذرات دوده با روش تصویر برداری مادون قرمز، امکان تعیین توزیع کیفی ذرات دوده به عنوان عنصر اصلی تابشی شعله و خصوصیات ظاهری شعله فراهم شده است. نتایج نشان می دهد که هم سوزی گاز-گازوییل با افزایش غلظت ذرات دوده، درخشندگی و سطح شعله را در مقایسه با حالت بدون تزریق به ترتیب 38 و 5/2 برابر افزایش می دهد. همچنین در نسبت هم سوزی گازوییل به گاز %10 (بر مبنای جرمی)، تغییرات دمای شعله فقط 95 درجه سانتی گراد بوده درحالی‌که انتقال حرارت تابشی شعله %52 بهبود یافته است. علت اصلی افزایش انتقال حرارت تابشی در هم سوزی گاز-گازوییل افزایش ضریب صدور تابش شعله در ناحیه مادون قرمز طیف امواج الکترومغناطیسی است. این در حالی است که تزریق قطرات گازوییل آلاینده های co و no را در مقایسه با حالت بدون تزریق 4 و ppm 35 افزایش می دهد؛ اما به دلیل پایین بودن دبی جرمی تزریق، این افزایش در محدوده استاندارد آلاینده های خروجی قرار دارد.