جلسه دفاع از پایاننامه: آقای فرزان فرهمند بندری، گروه آموزشی تبدیل انرژی
خلاصه خبر: بررسی آزمایشگاهی میدان دمای شعله با استفاده از طیف سنجی تابشی طبیعی
چکیده:با توجه به کاربردهای گستردهی سامانههای احتراقی در صنایع گوناگون اعم از نظامی، خودروسازی، صنایع هوایی، صنایع دریایی، کاربردهای خانگی و کاربردهای گوناگون دیگر، اهمیت اندازهگیری دقیق پارامترهای احتراقی از منظرهای مختلفی مد نظر است. بهبود فرآیند احتراق از جهات مختلفی مانند افزایش بازده، کاهش آلودگیها، استفاده مناسب از منابع برگشت ناپذیر و... مستلزم بررسی دقیق این فرآیند از جهات مختلف در آزمایشگاههای مربوطه است. در این آزمایشگاهها اندازهگیریهای دقیقی روی فرآیند احتراق وعوامل مؤثر و متأثر آن انجام میشود. در این بین، روشهای غیرتداخلی که با استفاده از لیزر و یا تابش طبیعی شعله عمل اندازهگیری و تشخیص را انجام میدهند، برخلاف روشهای تداخلی که در آن سنجشگر وارد میدان اندازهگیری شده و اثرات نامطلوبی در دقت اندازهگیری میگذارد، در چند دههی گذشته توجه زیادی را به خود جلب کردهاند.
در این پژوهش، از تابش طبیعی شعله جهت اندازهگیری دمای شعله استفاده شده است. بدین منظور، از یک بستر آزمون جهت مشتعل کردن یک سرمشعل سوراخدار استوانهای با استفاده از ایجاد جریان پیشمخلوط سوختِ گاز طبیعی و هوا استفاده شده است. سرمشعل مذکور از فناوریهای نوین مشعل بوده و در دیگهای چگالشی کاربرد فراوانی دارد. تجهیزات نوری که شامل طیفسنج و فیبر نوری و محفظه خنککن میباشد، در مقابل سرمشعل مستقر شده و اقدام به برداشتن دادههای طیفی و ذخیرهی آن میکنند که به وسیلهی آن دمای هر بخش از شعله با استفاده از روش دو رنگ، در سرعتهای خروجی مخلوط سوخت و هوا و نسبتهای مختلف همارزیِ مشعل سوراخدار، مورد اندازهگیری و تحلیل قرار گرفته است. دماهای به دست آمده با دماسنج مرجع اعتبارسنجی شده است که میزان اختلاف آنها به طور میانگین برابر با 4.69% محاسبه شده اند. همچنین، عملکرد تابشی سر مشعل در حالتهای مختلف مورد اندازهگیری و بررسی قرار گرفته است. روش دریافت تابش طبیعی شعله در کشور سابقهی چندانی نداشته و کار حاضر جزو اولین موارد در این زمینه میباشد. اندازهگیری دمای سطحِ سرمشعل از دیگر کارهای صورت گرفته در پژوهش حاضر است. با توجه به نتایج به دست آمده از آزمایشها، بشینهی دمای کلی شعله در نسبت همارزی 0.95 تا 1.05 و برای تمامی توانهای سرمشعل به دست آمد. بیشینهی دمای سطح سرمشعل و شدت تابش نیز در نسبت همارزی 0.938 اندازهگیری شد و مشاهده گردید که با افزایش دبی مخلوط سوخت و هوا (افزایش توان سرمشعل) میزان دمای سوط و تابش آن به دلیل فاصله گرفتن شعله از سطح سرمشعل کاهش پیدا میکند. تمامی نتایج به دست آمده از این تحقیق قابلیت توسعه و کاربرد در سایر مشعلها را نیز دارا میباشند. 27 شهریور 1398 / تعداد نمایش : 1351
|