مطالعه عددي بكارگيري استفاده از ساختار ماژولار در ميكرومحفظه U شكل بر مشخصه‌هاي احتراقي مخلوط پيش‌آميخته هيدروژن-هوا به منظور استفاده در يك سيستم ميكروترموفتوولتاييك

يكي از روش‌هاي مؤثر در افزايش حد شعله‌وري در ميكرو محفظه‌هاي احتراقي استفاده از ساختار ماژولار و به‌كارگيري آن براي ايجاد توان‌هاي مختلف است. در پژوهش حاضر از هندسه‌هاي مختلفي مانند تك لوله مستقيم، تك لوله U شكل و ساختار ماژولار دو لوله‌اي U شكل استفاده مي‌شود. در اين پژوهش، اثر تغيير سرعت جريان ورودي، نسبت هم‌ارزي و ضريب رسانش حرارتي بر مشخصه‌هاي احتراقي مخلوط پيش‌آميخته هيدروژن-هوا بررسي مي‌شود. نتايج نشان‌مي‌دهد كه استفاده از تك لوله U شكل و ساختار ماژولار لوله‌هاي دوتايي U شكل، حد شعله‌وري به‌ازاي سرعت‌هاي ورودي، به‌ترتيب افزايشي 27% و 54% را نسبت به تك لوله مستقيم تجربه مي‌كند. نتايج نشان‌مي‌دهد، استفاده از ساختار ماژولار باعث كاهش كشيدگي شعله و فاصله جبهه شعله نسبت به ورودي مي‌شود كه اين پديده باعث بهبود پايداري شعله مي‌شود. مقايسه هندسه‌هاي مختلف نشان‌مي‌دهد، بازده حرارتي كل تك لوله U شكل، بيشتر از ساير حالت‌ها است و كمترين بازده حرارتي كل نيز مربوط به تك لوله مستقيم است. همچنين نتايج نشان‌مي‌دهد، براي محفظه‌هاي احتراق شامل تك لوله مستقيم، تك لوله U شكل و دو لوله U شكل بيشترين بازده حرارتي كل در نسبت هم‌ارزي 8/0 رخ داده است و با افزايش آن، بازده حرارتي كل كاهش مي‌يابد. بررسي اثر ضريب رسانش حرارتي نشان‌مي‌دهد، افزايش اين ضريب باعث افزايش بازده حرارتي كل در تمامي هندسه‌ها مي‌شود به‌نحوي كه بيشترين بازده مربوط به استفاده از استيل با ضريب رسانش حرارتي W/m.K  12/36 است.