مطالعه تجربی پایدارسازی یک شعله غیرپیش‌آمیخته آشفته با محیط متخلخل

در این تحقیق پایدارسازی یک شعله‌ی غیرپیش‌آمیخته‌ی مغشوش به‌کمک محیط متخلخل، به‌صورت تجربی بررسی شده است. یکی از راه‌کارهای ارایه شده برای پایدار کردن شعله و رسیدن به فن‌آوری احتراق با توان حرارتی بالا استفاده از محیط متخلخل در مشعل است. برای انجام آزمایش‌ها از یک مشعل غیرپیش‌آمیخته با سوخت گاز طبیعی استفاده شده است. آزمایش‌ها ابتدا برای یک شعله غیرپیش‌آمیخته‌ی معمولی و سپس برای یک شعله غیرپیش‌آمیخته‌ی پایدار شده با محیط متخلخل انجام شده است. در شعله معمولی اثرات سرعت سوخت، سرعت هوا و نسبت هم‌ارزی بر طول شعله و مرز پایداری آن بررسی شده است. در شعله پایدار شده از محیط متخلخل سرامیکی کاربید سیلیسیم با چگالی‌های حفره 10، 20 و 30 حفره در اینچ (به‌ترتیب 4، 8 و 12 حفره در سانتی‌متر) و در فواصل 5، 10 و 15 سانتی‌متری از مشعل استفاده شده است. شعله‌ی پایدار شده با محیط متخلخل به چهار رژیم تقسیم‌بندی شده است. با توجه به آزمایش‌ها مشاهده شد که شعله معمولی در مخلوط‌های غنی تشکیل می‌شود و با افزایش نسبت هم‌ارزی طول شعله افزایش می‌یابد. با توجه به نتایج به‌دست آمده در شعله پایدار شده با افزایش چگالی حفره امکان تشکیل شعله داخل محیط متخلخل افزایش می‌یابد. هم‌چنین مشاهده شد که تشکیل شعله در داخل محیط متخلخل در متوسط نسبت هم‌ارزی 63/0 بوده که تقریباً با نسبت هم‌ارزی تشکیل شعله داخل محیط متخلخل در یک مشعل متخلخل پیش آمیخته برابر است.