شبیه سازی عددی و بررسی آزمایشگاهی مشعل پیش مخلوط استوانه ای و سیستم مخلوط کننده برای بهره برداری در دیگ چگالشی

در این مقاله، به شبیه سازی عددی و مطالعه تجربی مشعل پیش مخلوط استوانه ای و سیستم مخلوط کننده آن پرداخته شده است. این مشعل ها در پکیج های چگالشی مورد استفاده قرار می گیرند. در این تحقیق، به بررسی کارکردی مشعل و مخلوط کننده در توان 11 کیلووات پرداخته شد ه است. همچنین، از سینتیک دومرحله ای متان-هوا برای شبیه سازی استفاده شده است. از خصوصیات این نوع مشعل ها می توان به طول کوتاه شعله، تشعشع بالا و آلایندگی کم اشاره کرد. تست های تجربی روی مشعل برای اندازه گیری دمای شعله و دمای سطح انجام شده است. همچنین، برای اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی از آن استفاده شده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی با نتایج تجربی مطابقت قابل قبولی داشته و اختلاف نتایج عددی با نتایج تجربی دمای شعله در بیشترین حالت حدود 14 درصد است. نتایج تحقیقات نشان می دهد که با افزایش نسبت هم ارزی تا نسبت استوکیومتریک بیشینه دمای شعله و میزان آلایندگی NOx افزایش پیدا کرده است. همچنین، در فاصله تا 5/2 سانتی متری اطراف مشعل، تشعشع مکانیزم غالب در انتقال حرارت این مشعل است. محدوده نسبت هم ارزی 75/0 تا 85/0، با توجه به محدودیت دمای مورد نیاز در مشعل و نیز تولید آلاینده، به عنوان بازه کارکردی مشعل انتخاب شد.