بررسی آزمایشگاهی پدیده خاموشی شعله مخلوط متان و هوا با حضور صفحات سوراخ دار و موانع متخلخل در یک محفظه بسته

مطالعه و بررسی الگوی احتراق در زمان برخورد شعله با موانع برای افزایش ایمنی در صنایع مختلف از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله، به بررسی تجربی رفتار خاموشی شعله با حضور موانع متخلخل و صفحات سوراخ­دار پرداخته شده است. از یک محفظه بسته با حضور موانع متخلخ و صفحات سوراخ­دار ۲ میلی­ متری و از یک دوربین فیلم­برداری با سرعت بالا برای تصویربرداری از رفتار انتشار شعله استفاده شده است. تمامی آزمایش­ ها در فشار اتمسفر انجام شده است. مطابق تصاویر ثبت ­شده، شعله پس از برخورد به موانع با دو الگوی دیوارجانبی (Side wall) و نوک­به­ نوک (head on) خاموش می ­شود. در این مطالعه، اثر موقعیت موانع از سیستم جرقه بر فاصله خاموشی شعله، الگوی خاموشی شعله و سرعت انتشار شعله مورد بررسی و آشکارسازی قرار گرفته است. موقعیت موانع متخلخل و صفحات سوراخ­دار  ۲ میلی­ متری در فاصله خاموشی شعله تاثیرگذار است. هنگامی که صفحه سوراخ ­دار در فاصله مشخصی از سیستم جرقه قرار دارد، شعله پس از انتشار و  برخورد به صفحه خاموش می­شود و در حالتی که مانع متخلخل در همین فاصله از سیستم جرقه قرار داده می­شود، شعله پس از برخورد به مانع متخلخل، از مانع عبور می­کند. طبق نتایج به ­دست ­آمده و عکس ­برداری­ های انجام­ شده، حضور موانع متخلخل در یک محفظه بسته نسبت به صفحات سوراخ­دار باعث افزایش فاصله خاموشی و سرعت نوک شعله می ­شود. با حضور موانع متخلخل نسبت به صفحات سوراخ ­دار فاصله خاموشی شعله از ۱۶/۶ سانتی­متر به ۲۵ سانتی ­متر افزایش می ­یابد. همچنین، سرعت نوک شعله در محفظه با استفاده از موانع متخلخل با افزایش حدود ۱۲۸ درصد از ۲/۵ به ۵/۷ متر بر ثانیه رسیده است.

کلیدواژه ها:

خاموشی شعله ، الگوی خاموشی ، صفحات سوراخ دار ، موانع متخلخل ، فاصله خاموشی ، مخلوط متان و هوا