مقایسه روش‌های نورتابی شیمیایی رادیکال ch* و oh* در استخراج پاسخ دینامیکی شعله جریان متقابل

روش نورتابی شیمیایی رادیکال‌های ch* و oh*، از جمله روش‌های غیرتداخلی و پرکاربرد در احتراق است که اندازه‌گیری مکانی و زمانی نرخ آزادسازی حرارت، شناسایی جبهه شعله و نسبت هم‌ارزی را میسر می‌سازد. پژوهش‌های بسیاری، حساسیت این روش به تغییرات دبی جرمی جریان واکنش دهنده‌ها، نسبت هم‌ارزی، رژیم اختلاطی، فشار محیط و شدت آشفتگی را بررسی کرده است؛ اما همچنان توانایی این روش در شناسایی رفتار دینامیکی شعله‌ پتانسیل تحلیل و بررسی بیشتر دارد. در این پژوهش، توانمندی دو روش نورتابی شیمیایی رادیکال ch* و oh* در استخراج کمیت‌های پایا و دینامیکی شعله جریان متقابل پیش‌آمیخته جزئی بررسی شده است. از یک دوربین سرعت‌بالا و یک روش خلاقانه پردازش تصویر برای استخراج شدت تابش لحظه‌ای و میانگین رادیکال ch* شعله، یک طیف‌سنج نوری برای استخراج طیف تابش میانگین شعله در گستره طول موج 200 تا 1100 نانومتر و یک تشدیدکننده فوتونی با قابلیت اتصال به فیلتر‌های اپتیکی جهت شناسایی لحظه‌ای و میانگین رادیکال‌های ch* و oh* استفاده شده است. یک مشعل با قابلیت تولید امواج آکوستیکی برای به نوسان درآوردن سطح و نرخ آزادسازی حرارت شعله استفاده شده است. نتایج تجربی نشان داد که تمامی روش‌های استخراج شدت تابش میانگین رادیکال ch* و oh* همبستگی دارند. هیچ تاخیر زمانی مشهودی بین دو رادیکال ch* و oh* در مطالعات دینامیکی شعله وجود نداشت. اما پاسخ شعله به دو رادیکال مذکور متفاوت است. روش استخراج رادیکال ch* به کمک تصویر‌برداری سرعت‌بالا، یک روش کم‌هزینه و کارامد برای مطالعه رفتار دینامیک شعله است؛ اگرچه تفاوت‌های جزئی میان این روش و روش‌های مرسوم استخراج دینامیکی شدت تابش رادیکال ch* مشاهده شد.