شماره ركورد كنفرانس :
3288
عنوان مقاله :
Inspection of Impurity effects on the methane laminar flame speed under lean and diluted conditions
عنوان به زبان ديگر :
بررسي اثر ناخالصي و دود بازگشتي موتور در سرعت شعله آرام مخلوط رقيق متان
Author/Authors :
Mahdi Baloo Mechanical Engineering Department - Amirkabir University of Technology , Seong-Young Lee Department of Mechanical Engineering - Michigan Technological University , Iman Chitsaz Faculty of Mechanical Engineering - Kharazmi University
كليدواژه :
flame propagation , schlieren , cellular instability , Markstein lengths
عنوان كنفرانس :
دهمين همايش بين المللي موتورهاي درونسوز و نفت
چكيده فارسي :
در اين مقاله از طريق روش عكسبرداري شيليرين به مطالعه آزمايشگاهي سرعت شعله آرام متان با غناي (0/7 = Φ) در محفظه حجم ثابت پرداخته شده است. همچنين گاز پروپان با نسبت حجمي 20 % و 40 % حجمي به عنوان ناخالصي و گازهاي نيتروژن، اكسيژن و دي اكسيد كربن نيز به عنوان رقيق كننده و شبيه ساز گازهاي برگشتي در موتور به مخلوط سوخت و هوا اضافه شد. با استفاده از روش لبه يابي درنرم افزار متلب، شعاع لحظه اي شعله كروي اندازه گيري و سرعت شعله آرام با در نظر گرفتن اثرات كشيدگي شعله محاسبه شد. مدلسازي عددي سرعت شعله نيز با نرم افزار كمكين و با استفاده از مكانيزم بهبود يافته سينتيكي انجام و تطابق خوبي با نتايج اندازه گيري سرعت شعله آرام آزمايشگاهي مشاهده شد. همچنين ناپايداريهاي سلولي سطح شعله با دسته بندي ناپايداري هيدرو ديناميكي و نفوذ حرارتي مورد بحث قرار گرفته است. نتايج نشان دادكه افزايش پروپان به متان رقيق شده با دود برگشتي، باعث افزايش سرعت شعله آرام و تمايل به ناپايداري بيشتر شعله مي شود.
چكيده لاتين :
In the present work, the experimental study was performed to investigate the flame propagation and combustion
characteristics of methane (CH4)-air mixture in a constant-volume combustion vessel (CV) under lean (Φ = 0,7) and diluted engine-like condition. In addition, propane (C3H8) in two volume fractions of %20 and 40% was added to methane as the impurity gas. Schlieren photography of propagating spherical flame using a high speed camera and edge finding of flame pictures via a Matlab code was used to find the rate of flame instantaneous radius. The Unstretched flame propagation speed and Markstein lengths were obtained via a nonlinear methodology in different chamber pressures. Flame speed modeling was performed using an improved version of kinetics model. The result showed that adding propane to methane increases the laminar flame speed and propensity of instability. The cellular instabilities for the diluted methane/propane–air flames were interpreted and evaluated in the viewpoint of the hydrodynamic and diffusional-thermal instabilities.
