طراحی و ساخت یک محفظه ی احتراق ضربانی (پالس سوز) با شیر آیرودینامیکی

احتراق ضربانی سبب افزایش میزان انتقال حرارت به محیط احتراق می شود و افزایش کارایی، کاهش مصرف سوخت و کاهش آلودگی از مزایای این احتراق است. با ساخت یک نمونه ی ابتکاری محفظه ی احتراق ضربانی، به بررسی تجربی عوامل موثر بر فرکانس نوسان و دمای شعله پرداخته ایم. دستگاه آزمایش در دو پیکربندی (پیش مخلوط) و (انتشاری با جت متقابل سوخت) آزموده شد که به علت دامنه ی کاری وسیع تر و پایداری شعله ی بیشتر، آزمون ها براساس نمونه ی دوم تعریف و انجام شد. دستگاه آزمایش از قسمت های لوله ورودی جریان هوا، شیر آیرودینامیکی، لوله ی ورودی جت سوخت، محفظه ی احتراق، لوله ی اگزوز و مسیرهای تامین کننده ی جریان تشکیل شده است. متغیرهای کلیدی آزمایش عبارت اند از: دبی جریان، نسبت تعادل و طول لوله ی اگزوز، از هوا به عنوان اکساینده و از پروپان به عنوان سوخت استفاده شده است. به کمک یک میکروفن وبرد اخذ اطلاعات، فرکانس نوسان جریان و به کمک یک دبی سنج دبی سوخت و یا یک نازل صوتی میزان هوا اندازه گیری شده است. نتایج حاصل از این آزمایش ها نشان می دهد که با افزایش دبی جریان و نسبت تعادل، فرکانس نوسان افزایش می یابد. تغییر لوله اگزوز نیزتاثیر به سزایی بر فرکانس نوسان ها دارد، به طوری که افزایش 80 درصدی طول اگزوز منجر به کاهش 18 درصدی فرکانس نوسانی می شود. این نتیجه نشان می دهد که سازوکار نوسانی جریان صرفا آکوستیکی نیست. علاوه بر آکوستیک آشفتگی، دینامیک جریان ورودی و انرژی آزاد شده نقش مهمی در تعیین فرکانس دارند.