نام پژوهشگر: محمد رضا رضایی بخش

طراحی و ساخت یک نمونه مشعل محیط متخلخل با نسبت کاهش زیاد
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1390
  محمد رضا رضایی بخش   محسن دوازده امامی

تکنولوژی مشعل ها با محفظه احتراق متخلخل، یکی از روش های کاهش مصرف انرژی و کاهش تولید آلودگی است. تولید nox کمتر نسبت به مشعل های شعله آزاد، پیش گرمایش مخلوط سوخت و هوای ورودی و بزرگ بودن چگالی توان را می توان از بارزترین مزایای این مشعل ها برشمرد. بدلیل گداختگی محیط های متخلخل در این نسل از مشعل ها انتقال حرارت به هر سه حالت(رسانش، جابجایی و تابش)، در حالی که در مشعل های شعله آزاد تنها جابجایی عامل اصلی در انتقال حرارت می باشد. کاهش میزان آلودگی، گسترش محدوده شعله وری، گسترش محدوده دینامیکی توان، کاهش حجم مشعل، توزیع یکنواخت حرارت در محفظه احتراق، سرعت گرم شدن بالا و ... از دیگر مزایای این نسل از مشعل ها نسبت به مشعل های شعله آزاد به شمار می رود که باعث شده کاربرد فراوانی در صنایع مختلف پیدا کند. بطور مثال می توان به کاربرد این مشعل ها در سامانه های گرمایش منازل، سامانه های احتراق با سوخت مایع، فرآیندهای تولید بخار و خشک کن ها اشاره نمود. به منظور بررسی تجربی عملکرد مشعل های محیط متخلخل و تاثیر پارامترهای مهم بر آن یک نمونه مشعل محیط متخلخل با توان 5 kw در دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان طراحی، ساخته و آزمایش شد. در این پروژه با نصب 10 عدد ترموکوپل نوع k در مکان های مهم از طول بدنه مشعل و ثبت لحظه ای دما (50 داده از هر ترموکوپل در ثانیه) جایگاه شعله برای حالت گذرا و پایا بررسی شده است و تلاش برای یافتن کمترین نسبت هم ارزی (نسبتی از هم ارزی که مشعل در آن پایدار و توانایی کار کردن داشته باشد.) در مشعل طراحی و ساخته شده، انجام گرفته است. رژیم های چهارگانه شعله (جایی که شعله در آن نقطه از طول مشعل پایدار می شود: سطحی، مدفون، زیر سطحی و بالاسطحی) در مشعل های محیط متخلخل، آنالیز گازهای خروجی از مشعل بعد از پایدار شدن شعله و تاثیر پارامترهای نسبت هم ارزی، تخلخل و ضخامت محیط های متخلخل، بر عملکرد مشعل مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق آزمایشگاهی دو دسته آزمایش انجام گرفت که در اولی رصد جایگاه شعله، پایداری شعله و آنالیز گازهای no و co و در آزمایش های دوم اثر نرخ آتش و تخلخل بر روی دما و زمان برگشت شعله بررسی شده است.