بررسی تجربی پایداری شعله در داخل محیط متخلخل از جنس sic
چکیده
در این تحقیق، پایداری شعله ی مخلوط گاز طبیعی و هوا در داخل محیط متخلخل سرامیکی از جنس sic، در شرایط پایا و گذرا به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در آزمایش های انجام شده، رژیم های پایدار شعله ی سطحی، مدفون، زیرسطحی و بالاسطحی مشاهده شده است. بررسی انجام شده به صورت مطالعه ی تأثیر نسبت هم ارزی، میزان تخلخل و نرخ آتش بر فرآیند پایداری شعله می باشد. مشاهدات نشان می دهد که در چهار رژیم ذکرشده شعله در یکی از دو ناحیه ی روی سطح سرامیک و یا در نزدیکی سطح زیرین سرامیک پایدار می شود. رژیم شعله ی سطحی در مخلوط های غنی و رژیم شعله ی بالاسطحی در نسبت های هم ارزی کمتر از 0/5اتفاق می افتد و میزان تخلخل و نرخ آتش تأثیری چندانی بر این دو رژیم ندارد. ولی در یک تخلخل با افزایش نرخ آتش از محدوده ی پایداری شعله (محدوده ی بین رژیم های شعله ی سطحی و بالاسطحی) کاسته می شود. همچنین مشاهده شد که در رژیم شعله ی مدفون، کاهش تخلخل و افزایش نرخ آتش باعث افزایش دمای سرامیک می شود. در این مطالعه پدیده ی برگشت شعله (از سطح بالایی سرامیک به سطح زیرین آن) که ماهیتی گذرا دارد نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهدات نشان می دهند که دو نوع برگشت شعله به حالت زیرسطح وجود دارد. در نوع اول، شعله بدون نفوذ در سرامیک برگشت می کند. در نوع دوم شعله مقداری از ضخامت سرامیک را با سرعتی از مرتبه ی mm/s 0/1 طی کرده و سپس به زیر سرامیک منتقل می گردد. این دو نوع برگشت، باعث تغییر در زمان و دمای برگشت به حالت زیرسطح می شوند. تغییر زمان برگشت شعله با افزایش نرخ آتش، روندی نامنظم دارد. اما مشاهدات نشان می دهد که روند تغییر زمان برگشت شعله با تغییر نرخ آتش، مشابه این روند در دمای برگشت شعله است. نتیجه ی دیگر این است که در هریک از این دو حالت با افزایش تخلخل بر زمان (و دمای) برگشت شعله افزوده شده و با افزایش نسبت هم ارزی، به طور متوسط از زمان (و دمای) برگشت شعله کاسته می شود.