منصة الرسائل والاطاريح: الاختبار العملي لجريان اللهب لخليط الهيدروجين/ الاوكسجين/ النايتروجين

الخلاصة

تم عمل دراسة تجريبيه لمعرفه سرعه اللهب المشدودة وسرعه اللهب غير المشدودة ومعدل التمدد وطول ماركشتاين وسرعه الاحتراق الصفائحي لخليط وقود الهيدروجين مع الهواء عند نسب تخفيف نيتروجين مختلفة واضافه اوكسجين. تم عمل هذه التجربة في غرفه احتراق ثابته الحجم وتصوير عمليه الاحتراق بواسطة كامرة عالية السرعة وباستخدام تقنيه شليرين. يبلغ حجم غرفه الاحتراق 29 لتر وبقطر داخلي يبلغ 300 ملم وكان المعدن المصنع لغرفه الاحتراق من الفولاذ المقاوم للصدأ من اجل مقاومه غرفه الاحتراق للضغط ودرجة الحرارة المرتفعين تم استخدام برنامج تراكر من اجل تحليل فيديوهات الخاصة بعمليه الاحتراق من اجل الحصول على سرعه اللهب وقطر اللهب. تم عمل هذه التجارب عند ضغوط اوليه مختلفة 1 و2 و3 بار وعند درجه حرارة المحيط ونسب تكافؤ تبدأ من 0.4الى 6 ونسب تخفيف النيتروجين من82.13% الى% 91.67 ونسب اضافه الاوكسجين 26 %. أظهرت الدراسة التجريبية لوقود الهيدروجين بنسبة تكافؤ 0.8 أن سرعه الاحتراق الصفائحي عند ضغط ابتدائي قدره 1 بار هو1.24 م/ث، بينما عند ضغط 2 بار تحت نفس الظروف يكون1.112م/ث، وعند ضغط 3 بار تحت نفس الظروف يكون0.93 م/ث. الضغط 3 بار 1.45 م/ث وهكذا يلاحظ أن أن سرعه الاحتراق الصفائحي يتناقص مع زيادة الضغط. زيادة محتوى النيتروجين يؤدي إلى انخفاض في أن سرعه الاحتراق الصفائحي. نلاحظ أنه عند ضغط 1 بار، ودرجة الحرارة المحيطة، و النيتروجين بنسبه 79٪، أن سرعه الاحتراق الصفائحي 1.42 م / ثانية، وعند معدلات تخفيف النيتروجين يكون 82.13. % =1.299 م/ث بينما عند 82.6% = .111 م/ث، أما في حالة زيادة تخصيب الأكسجين بنسبة 26% فإن سرعه الاحتراق الصفائحي 1.91م/ث في حالة الزيادة. أظهرت دراسة وقود الهيدروجين عند ضغط 1 بار أن سرعه الاحتراق الصفائحي عند نسب تكافؤ 0.7 هي 0.96 م/ث، بينما عند نسب تكافؤ 1 تحت نفس الظروف تكون 1.44 م/ث. نلاحظ زيادة في سرعه الاحتراق الصفائحي مع زيادة نسب التكافؤ تجاه الخليط المتكافئ، بينما يتناقص سرعه الاحتراق الصفائحي في الخليط الغني بسبب انخفاض درجة حرارة اللهب. عند 79% من النيتروجين، يكون طول ماركشتاين = 0.129 عند ضغط 1 بار، وعند نسب تخفيف نيتروجين82.13% = 0.108 وعند85.2% = 0.088. زيادة معدل تخفيف النيتروجين يقلل من طول ماركشتاين.