اثر میزان پیچش جریان بر احتمال اشتعال موفق و نحوه انتشار هسته اولیه شعله در مشعل پیچشی دوگانه* امیرکبیر

در این مقاله، تاثیر میزان پیچش جریان بر الگوی اختلاط، احتمال اشتعال موفق و نحوه انتشار شعله در یک مشعل گازی غیرپیش آمیخته با سوخت گاز طبیعی، با استفاده از شبیه سازی عددی، تصویربرداری دیجیتال و سرعت بالا، اندازه گیری، و مورد بررسی قرار گرفت. نقشه های احتمال اشتعال موفق با تغییر موقعیت جایگاه جرقه زن در جهات محوری و شعاعی اندازه گیری و میدان جریان و الگوی اختلاط با استفاده از شبیه سازی عددی بررسی شدند. به منظور بررسی نحوه انتشار هسته اولیه شعله، تصویربرداری دیجیتال با سرعت بالا مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نمودارهای احتمال اشتعال موفق سه ناحیه تعریف شد. اولین ناحیه تحت عنوان ناحیه غیرموثر نام گذاری شده است که در آن احتمال موفقیت اشتعال کمتر از 20 درصد است. ناحیه دوم ناحیه گذار نام دارد که در آن احتمال اشتعال موفق بین20 درصد تا 80 درصد است و موفقیت اشتعال به مقدار زیاد به موقعیت جرقه زن وابسته است. ناحیه سوم ناحیه احتمال بالا است که در آن احتمال موفقیت اشتعال بیشتر از 80 درصد است. نتایج این بررسی نشان می دهد که افزایش عدد پیچش جریان باعث افزایش نرخ اختلاط می شود، اما باعث بهبود توزیع احتمال اشتعال موفق نمی شود. در واقع، با مقادیر عدد پیچش بالا، ناحیه احتمال بالا کوچک می شود، اما در جریان های با مقادیر عدد پیچش کمتر، ناحیه احتمال بالا توزیع گسترده تری در خروجی مشعل داشته، و ویژگی های اشتعالی بهتری را شامل می شود.