مطالعه تجربي اثر چرخش و رقيق سازي اكسيد كننده بر پايداري احتراق غير پيش آميخته گاز طبيعي

An Experimental Study of the Effects of Swirl and Air Dilution on NG Non-Premixed Flame Stability

در پژوهش حاضر، مطالعه تجربي پايداري شعله غير پيش آميخته گاز طبيعي با هواي چرخشي و رقيق¬سازي همزمان هوا با گاز نيتروژن بررسي قرار شده است. براي توليد چرخش از پره¬هاي چرخاننده با زواياي 30 ، 45 و 60 درجه استفاده شده است. در طي آزمايش¬ها با توجه به ميزان چرخش اعمال شده به هوا، دو نوع رژيم احتراقي مشاهده شده است. در جريان با چرخش ضعيف، با افزايش سرعت سوخت، شعله از روي نازل بلند شده و در سرعت¬هاي بالاتر دچار خاموشي مي¬شود. در جريان با چرخش قوي، شعله در فاصله كمي از نازل سوخت بلند شده و بسيار پايدار است. هدف از اين مطالعه، بررسي حدود پايداري شعله شامل سرعت و ارتفاع برخاستگي و نيز خاموشي شعله در محدوده گسترده¬اي از سرعت¬هاي هوا و همچنين در شرايط رقيق¬سازي هواست. با اعمال چرخش بر هواي رقيق شده ديده مي¬شود كه چرخش، اثرات منفي رقيق¬سازي هوا را كاهش داده و موجب افزايش پايداري شعله مي¬شود.

In this work, an experimental investigation of stability limits of natural city gas (NG) in a non-premixed swirling burner has been conducted. Air swirl motion is imparted through 30°, 45° and 600 vane swirlers to produce low and high swirling air streams. Air dilution with nitrogen (N^ was also performed because of the importance of dilution in practical applications. N2 was added to the swirling air to examine the stability limits under diluted air conditions. The purpose of this study is to examine the stability limits including lift and blow-out velocity in low swirl conditions and liftoff height as well as liftoff velocity in high swirl conditions. It was observed that swirl increased the stability limits of NG while it decreased the negative effects of dilution on flame stability.