بررسی تاثیر هندسه محفظه و مشخصات مخلوط ورودی بر پایداری احتراق در ابعاد میکرو و تأثیر آن­ها بر بازده تشعشعی محفظه میکرو

نویسندگان

دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در این مطالعه، به بررسی تأثیر وجود پله بر حد بیرون‌زدگی شعله و دمای دیواره خارجی محفظه احتراق، در ابعاد میکرو، پرداخته شده است. همچنین، تأثیر نسبت هم‌ارزی مخلوط ورودی و ضریب انتقال حرارت رسانشی محفظه احتراق بر بازده تشعشعی مطالعه شده است. تأثیر پله از دو دیدگاه مورد مطالعه قرار گرفته است. در بخش اول، تأثیر وجود پله، و در بخش دوم تأثیر اندازه پله و قطر محفظه مطالعه شده است. نتایج این مطالعات نشان می‌دهد که وجود پله بازه سرعت مخلوط ورودی برای بیرون‌زدگی شعله را وسیع‌تر می‌کند. همچنین، ارتفاع کمتر پله باعث افزایش دمای متوسط دیواره محفظه می‌شود. مطالعات درباره نقش قطر محفظه نشان داد که محفظه با قطر بیشتر دمای بیشتری برای دیواره خارجی محفظه حاصل می‌کند. بخش دیگر این مطالعه بیانگر اثر جنس محفظه و نسبت هم‌ارزی مخلوط ورودی بر بازده تشعشعی محفظه است. براساس نتایج این پژوهش، حداکثر بازده تشعشعی مخلوط هیدورژن و هوا در نسبت‌های هم‌ارزی رقیق حاصل می‌شود. همچنین، مطالعات نشان داد، جهت حصول حداکثر بازده تشعشعی،  ضریب انتقال حرارت رسانشی باید مقداری بهینه داشته باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Numerical Investigation of Physical and Geometrical Conditions of Combustor and Mixture on Flame Stability in Micro Burner and Their Effects on Radiation Efficiency

نویسندگان [English]

  • Hosein Faramarzpour
  • Kiumars Mazaheri
  • َAlipoor Alireza
چکیده [English]

The present numerical study investigates the effects of a step in a micro scale combustor on blow out limit and outer wall temperature. Also, the effects of the equivalence ratio of hydrogen-air mixture and combustion material on the emitter efficiency are scrutinized. The effects of the step in combustor is studied from two viewpoints: first the existence of the step, and second the step height and combustor diameter. The results showed that blow out limit is increased when using a step at the entrance of the combustion chamber. Besides, the mean wall temperature increases, while the flame temperature in the micro burner shows a more uniform behavior. It was observed, by comparing combustor 2 and 3, that the combustor with the lowest step height had higher (mean) wall temperature. On the other hand, the combustor with larger diameter achieves higher mean wall temperature. In this study, the effects of the equivalence ratio and conduction heat transfer coefficient on radiation efficiency of the micro burner are also investigated. It was observed that the maximum emitter efficiency of the micro burner is achieved for lean mixture. It was also observed that the conduction heat transfer coefficient has an optimum value.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Micro combustion
  • Equivalence ratio
  • Emitter efficiency