اثر ميزان پيچش جريان بر احتمال اشتعال موفق و نحوه انتشار هسته اوليه شعله در مشعل پيچشي دوگانه اميركبير

در اين مقاله، تأثير ميزان پيچش جريان بر الگوي اختلاط، احتمال اشتعال موفق و نحوه انتشار شعله در يك مشعل گازي غيرپيش‌آميخته با سوخت گاز طبيعي، با استفاده از شبيه‌سازي عددي، تصويربرداري ديجيتال و سرعت بالا، اندازه‌گيري، و مورد بررسي قرار گرفت. نقشه‌هاي احتمال اشتعال موفق با تغيير موقعيت جايگاه جرقه‌زن در جهات محوري و شعاعي اندازه‌گيري و ميدان جريان و الگوي اختلاط با استفاده از شبيه‌سازي عددي بررسي شدند. به منظور بررسي نحوه انتشار هسته اوليه شعله، تصويربرداري ديجيتال با سرعت بالا مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نمودارهاي احتمال اشتعال موفق سه ناحيه تعريف شد. اولين ناحيه تحت عنوان ناحيه غيرمؤثر نام‌گذاري شده است كه در آن احتمال موفقيت اشتعال كمتر از 20 درصد است. ناحيه دوم ناحيه گذار نام دارد كه در آن احتمال اشتعال موفق بين20 درصد تا 80 درصد است و موفقيت اشتعال به مقدار زياد به موقعيت جرقه‌زن وابسته است. ناحيه سوم ناحيه احتمال بالا است كه در آن احتمال موفقيت اشتعال بيشتر از 80 درصد است. نتايج اين بررسي نشان مي‌دهد كه افزايش عدد پيچش جريان باعث افزايش نرخ اختلاط مي‌شود، اما باعث بهبود توزيع احتمال اشتعال موفق نمي‌شود. در واقع، با مقادير عدد پيچش بالا، ناحيه احتمال بالا كوچك مي‌شود، اما در جريان‌هاي با مقادير عدد پيچش كمتر، ناحيه احتمال بالا توزيع گسترده‌تري در خروجي مشعل داشته، و ويژگي‌هاي اشتعالي بهتري را شامل مي‌شود.