ﺑﺮرﺳﯽ ﺗﺎﺛﯿﺮات اعمال پلاسماي سرد ﺑﺮ روي سرعت شعله وكاهش آﻻﯾﻨﺪﮔﯽ ﺳﻮﺧﺖ

Investigation of the Effects of Applying Cold Plasma on the Flame Speed and Reduction of Fuel Pollution

هدف از اين تحقيق، تحليل عددي و قياس با كار تجربي اثرات پلاسماي سرد حاصل از اعمال ميدان الكتريكي بر روي پارامترهاي احتراق و آلاينده هاي آن مي باشد. روش اصلي براي اين ارزيابي استفاده از متغيرها و پارامترهاي تاثيرگذار همچون دما، ولتاژ و متغيرهاي وابسته به سوخت است. نتايج به دست آمده از شبيه سازي ها و آزمايش ها حاكي از اين است كه مثبت بودن پتانسيل الكترود مركزي سبب بالارفتن دماي شعله در محفظه احتراق و نزديكي ديواره مي شود كه به معني نزديك تر شدن شعله به ديواره مي باشد. به همين دليل انتقال حرارت به ديواره محفظه در اين حالت افزايش مي يابد. ميدان الكتريكي سبب ايجاد يك شتاب منفي در مركز محفظه مي شود. با افزايش قدرت ميدان الكتريكي مثبت، دماي شعله در مركز محفظه كاهش پيدا كرده و باعث كوتاه تر شدن طول شعله مي شود. با اعمال ميدان مشخص گرديد كه تغييرات درصدي آلاينده هاي شاخص يعني كربن دي اكسيد و اكسيدهاي نيتروژن مانند نيتروژن مونواكسيد به ترتيب 8 و 6% كاهش پيدا كرده اند. در قطبيت منفي و در خروجي محفظه به دليل اثر چرخش، سرعت محوري تا حدي در وسط محفظه كاهش مي يابد. در ميدان الكتريكي 3 كيلوولت و پلاريته مثبت، انتقال حرارت به ديواره ها حدود 52% بيشتر از حالت بدون وجود ميدان الكتريكي مي باشد.

The aim of this paper is the numerical analysis of the effects of cold plasma obtained from applying electric field on the parameters of combustion and its pollutants and comparing the results with experimental works. The main method for doing this study is the use of influencing parameters and variables such as temperature، voltage، and the variables dependent on the fuel. The results obtained from simulations and tests indicate that the positivity of the central electrode potential leads to increase the flame temperature in the combustion chamber and wall proximity، which means the flame is getting closer to the wall. For this reason، heat transfer to the chamber wall increases in this state. The electric field causes creating a negative acceleration in the chamber center. By increasing the power of positive electric field، the flame temperature in the chamber center decreases and causes the flame length to be shortened. By applying the field، it was specified that the percentage change of index pollutants (i.e. carbon dioxide and nitrogen oxides such as nitrogen monoxide) are decreased %6 and 8 %، respectively. In the negative polarity and the chamber exhaust، because of the swirl effect the axial velocity is partly reduced. In an electric field of 3 kV and positive polarity، heat transfer to the walls is about 52 % greater than the condition without electric field.