مطالعه تجربي اثر مارپيچ در ناحيه گذار شعله به تراك

An Experimental Study of Spiral Effect on Deflagration to Detonation Transition

هدف از مقاله پيش رو، بررسي تجربي اثر ابعاد هندسي مارپيچ بر ناحيه گذار از شعله به تراك و كيفيت تراك توليدي است. لذا آزمايش‌هاي گسترده‌اي براي بررسي اثر ابعاد هندسي مارپيچ بر طول ناحيه گذار و كيفيت تراك انجام شد. پديده گذار از شعله به تراك در اين آزمايش‌ها به دليل كمتر بودن انرژي اعمالي به مخلوط از اندازه انرژي بحراني آن رخ مي‌دهد. در اين آزمايش‌ها از مخلوط با نسبت هم‌ارزي يك هيدروژن- اكسيژن استفاده شده و مارپيچ‌ها در ابتداي لوله‌اي با قطر 5/2 و طول70 سانتي¬متر قرار گرفتند. با معرفي معيارهاي تراك مطلوب و بررسي نتايج آزمايش‌ها و نزديكي جواب‌ها از صحت كار اطمينان حاصل شده است. براي انتخاب مارپيچ برتر، معيارهايي بر اساس پديده تراك همراه با ضرايب وزني تعريف شد و مارپيچ‌ها امتيازبندي شدند و در نهايت سه مارپيچ حائز بيشترين امتياز، انتخاب شدند.

The objective of this paper is to experimentally investigate the effects of Shchelkin spiral geometry in the transition from deflagration to detonation on the quality of the produced detonation. Deflagration to detonation transition (DDT) is required in cases where ignition energy release is less than the critical ignition energy required for a direct detonation initiation. A stoichiometric mixture of hydrogen-oxygen has been used in a tube of 25 mm diameter and 700 mm length. Spiral coils have been mounted at the ignition- end of the tube to facilitate DDT. Keeping spiral coil diameter fixed at 22mm, the coil length, pitch and thickness were varied to produce desirable detonation waves. Spiral coil selection was based on several criteria including; the pressure and velocity jump across the wave at the beginning of the tube, and the percentage of successful tests in each batch. The results indicate that the spiral coil pitch has the greatest influence on minimizing the DDT length and obtaining a desirable detonation.