تشخیص گونه های احتراقی مهم به کمک طیف سنجی تابش طبیعی شعله، در مشعل سوراخ دار

در این پژوهش، تشخیص گونه های احتراقی در شعله ی متان-هوا بر مبنای طیف سنجی تابشی شعله مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه ی تجربی روی یک دستگاه آزمون که مجهز به وسایل اندازه گیری جهت دریافت تابش شعله از مشعل سوراخ دار که یکی از متداول ترین مشعل ها در دیگ های چگالشی است، انجام شده است. گونه های احتراقی OH*، CH*، C2*، H2O* از روی نورتابی شیمیایی شناسایی شده اند. تغییرات شدت تابش گونه ی OH* که نقش مهمی در تعیین نرخ حرارت آزاد شده از شعله دارد، برای نسبت های هم ارزی مختلف Φ و به ازای توان های مختلف مشعل، به کمک طیف سنج اندازه گیری شد که بیشترین شدت را در محدوده 0. 77<Φ<0. 85 در تمامی مقادیر توان مشعل ارائه می دهد. به همین ترتیب شدت فرآورده اصلی احتراق H2O* بررسی شد که بیش ترین مقدار آن که معرف کامل ترین حالت واکنش احتراق است در Φ=0. 86حاصل شد. نتایج همان آزمون نشان داد که نسبت شدتOH*/CH* به صورت مستقل از توان مشعل به دست آمد که توسط سایر محققین نیز تایید شده است. به این ترتیب می توان با سنجش تابش شعله، نسبت هم ارزی آن را به دست آورد. از یک دماسنج مادون قرمز جهت اندازه گیری دمای سطح مشعل استفاده شد. دمای بیشینه سطح مشعل به کمک دماسنج لیزری و در محدوده ی 415oC تا 420oCبه ازای نسبت هم ارزی Φ=0. 82 در تمامی مقادیر توان مشعل به دست آمد که معرف بازدهی بهتر مشعل است. به دست آوردن نسبت هم ارزی مشعل، از روی تابش آن و امکان بهبود بازده مشعل از طریق ارزیابی شاخص های مرتبط با نرخ حرارت آزاد شده و دمای سرمشعل، اساس کار حاضر است.