تأثیر پارامترهای عملکردی شامل توان، نسبت سوخت به هوا و ترکیب گاز سنتز بر شرایط حرارتی و ساختار شعله در رژیم‌های احتراقی مایلد و دما بالا

Abstract

هدف از پژوهش حاضر، مطالعه تاثیر پارامترهای عملکردی شامل توان، نسبت سوخت به هوا و ترکیب گاز سنتز روی شرایط حرارتی و ساختار شعله در دو رژیم احتراقی مایلد و دما بالا می‌باشد. بدین منظور از شبیه‌سازی کوره احتراقی دانشگاه لیسبون با استفاده از مدل آشفتگی k-ε استاندارد و مدل احتراقی مفهومی اتلاف گردابه اصلاح شده استفاده شده است. پارامترهای عملکردی مورد بررسی شامل توان‌های کوره 5 و 16 کیلووات، نسبت‌های سوخت به هوای 1/0، 2/0، 4/0 و 6/0 و نسبت کسر جرمی‌های هیدروژن به مونوکسید کربن 01/0، 02/0، 05/0، 1/0، 2/0 و 3/0 می‌باشد. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که تحت رژیم مایلد توزیع دما یکنواخت‌تر از رژیم دما بالا بوده و تشکیل رژیم مایلد مستلزم تاخیر در اشتعال به ‌منظور رسیدن به سطح قابل توجهی از رقیق‌سازی مخلوط احتراقی می‌باشد. همچنین افزایش توان، تسهیل در تشکیل رژیم مایلد را به همراه داشته، در حالی‌که افزایش هیدروژن سوخت در توان کوره ثابت به علت کاهش سرعت جریان سوخت و در نتیجه کاهش نرخ بازچرخش محصولات احتراقی منجر به انتقال به رژیم دما بالا می‌شود. مطابق با نتایج بدست آمده، در صورت تغییر قابل توجه در شرایط عملکردی مورد بررسی، لازم است تا طراحی کوره برای دستیابی به رژیم مایلد اصلاح گردد.