به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "chemiluminescence" در نشریات گروه "مکانیک"

تکرار جستجوی کلیدواژه «chemiluminescence» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
جستجوی chemiluminescence در مقالات مجلات علمی
  • محمدجواد اکبری*، آزاده کبریایی، علیرضا رنجبران

    روش نورشیمیایی یکی از روش های  نوری شناخته شده و پرکاربرد در زمینه شناسایی سیستم های احتراقی است. در این پژوهش، سیگنال های نورشیمیایی CH* وOH* گونه های نشانگر نرخ گرمای آزاد شده، با استفاده از آشکارساز لوله تقویت کننده نور و سایر تجهیزات نوری برای یک مشعل بنسن تحقیقاتی اندازه گیری شده و همچنین اثر تغییرات نسبت هم ارزی و دبی جریان بر این سیگنال ها بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که با افزایش دبی جریان، سیگنال های  و به صورت خطی افزایش می یابند. با تغییر نسبت هم ارزی نیز مشاهده شد که سیگنال های نورشیمیایی در شرایط نزدیک به استوکیومتری بیشینه می شود. بنابراین این دو گونه را می توان به عنوان نشانگر آهنگ گرمای آزاد شده در نظر گرفته و از آن جهت یافتن شرایط بهینه کاری برای هر مشعل دلخواه استفاده کرد. همچنین نشان داده شد که سیگنال OH*/CH* مستقل از تغییرات دبی جریان بوده و تنها تحت اثر نسبت هم ارزی است و رابطه کالیبراسیون بین نسبت هم ارزی و سیگنال OH*/CH* استخراج گردید. کاربرد روش نورشیمیایی به منظور شناسایی دینامیک سیستم های احتراقی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که شعله پیش آمیخته آرام دارای یک فرکانس  بیشینه غالب ناشی از گردابه های کلوین هلمهولتز می باشد. در شعله های پیش آمیخته با افزایش نسبت هم ارزی فرکانس غالب کاهش یافته و دامنه متناظر با آن افزایش می یابد. همچنین با افزایش دبی جریان فرکانس ماکزیمم به صورت خطی افزایش یافته و دامنه آن نیز به صورت خطی کاهش می یابد. نتایج این کار پتانسیل استفاده از روش نورشیمیایی به عنوان ابزاری کارامد در زمینه شناسایی تجربی سیستم های احتراقی و همچنین جهت کنترل و مانیتورینگ محفظه احتراق رقیق از سوخت و شناسایی پدیده های دینامیکی احتراق را نشان می دهد.

    کلید واژگان: شعله, نسبت هم ارزی, نورشیمیایی, رادیکال های احتراقی, فلیکر شعله, شناسایی احتراق
    M. J. Akbari *, A. kebriaee, A. R. ranjbaran

    The Chemiluminescence method is considered as one of the most widely spread optical methods which is used for identifying combustion systems. In this study, the CH* and OH* Chemiluminescence signals were measured with the use of PMT detector and other optical equipments for a bunsen burner. Also the effect of equivalence ratio and flow rate on these signals have been investigated. The results show that with increasing flow rate, CH* and OH* signals increase linearly. By changing the equivalence ratio, Chemiluminescence signals were maximized near stoichiometric condition. Therefore, these two types signals can be considered as an the heat release rate indicator and can be used to find the optimal working conditions for any desired burner. It was also shown that OH*/CH* is independent of mass flow rate and only affected by the equivalence ratio.Then, the calibration relationship between equivalene ratio and OH*/CH* signal has been extracted for a certain range of equivalence ratio, which is also true in other combustion condition. Finally, the application of this method has been evaluated to identify the dynamics of combustion systems. The results show that the premixed flames have a dominant peak frequency due to the Kelvin-Helmholtz vortices. In premixed flames, the peak frequency is decreased by increasing the equivalence ratio and the corresponding amplitude increases. Also, with increasing flow rate, the peak frequency is linearly increased and its amplitude decreases linearly. This work shows the potential of using the Chemiluminescence method as an effective tool in the field of experimental identification of combustion systems, as well as for controlling and manitoring the lean of fuel combustion chamber and identifying dynamic combustion phenomena.

    Keywords: Flame, Equivalence ratio, Chemiluminescence, Combustion Radicals, Flame Flicker, Combustion Diagnostics
  • بررسی نقشه عملکردی مشعل شعله سطحی با استفاده از نورتابی شیمیایی و تحلیل تصاویر
    ضیاءالحق احمدی، محمد ضابطیان طرقی*

    در پژوهش حاضر، مشعل استوانه ای شعله سطحی کاملا پیش آمیخته، در شش توان 11/74کیلو وات تا 17/14 کیلو وات و نسبت هم ارزی 0/4 تا 1/6(محدوده رقیق و غنی) مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفته است. نتایج شامل دو بخش طیف سنجی و تحلیل تصاویر شعله است. در بخش سنجش نورتابی شیمیایی، نسبت هم ارزی متناظر با بیشینه ی حرارت آزاد شده از مشعل استوانه ای سوراخ دار، در نسبت هم ارزی 8 /0بدست آمده است. نسبت هم ارزی مشعل، با استفاده از منحنی برازش شده هیدروکسیل بر توان مشعل و تغییرات نسبت شدت*OH*/  CH، بصورت مستقل از توان مشعل تخمین زده شده است. در بخش تحلیل تصاویر، رنگ شعله از نسبت هم ارزی 0/44 تا 1/6 از ناحیه حد پایین به حد بالا در چهار ناحیه فیروزه ای، زرد و قرمز، آبی پایدار، برخاستگی و در نهایت خاموشی شعله در شش توان مشعل بررسی شده است. ناحیه عملکرد مناسب مشعل، دارای شعله به رنگ آبی بدون برخاستگی و برگشت شعله در یک محدوده ی مشخص بر حسب توان ورودی ارائه شده است. نقشه عملکرد، به ازای هر توان ورودی، نسبت هم ارزی مناسب عملکرد مشعل شعله سطحی را نشان می دهد.

    کلید واژگان: مشعل استوانه ای, نسبت هم ارزی, نقشه عملکردی مشعل, نورتابی شیمیایی, تحلیل تصاویر
    Investigation of The Surface Flame Burner Functional Diagram Using Chemiluminescence and Image Analysis
    Ziaulhaq Ahmadi, Mohammad Zabetian Targhi *

    In this study, a fully premixed cylindrical surface flame burner is investigated in laboratory research. The burner was analyzed in heating capacities 11.74-17.14 kW and its equivalence ratio 0.4-1.6. The results are including two sections of spectroscopy and flame image analysis. In the chemiluminescence section, the maximum heat release from the perforated cylindrical burner is obtained by examining the intensity of hydroxyl radiation in the equivalence ratio of 0.8. In the second part of chemiluminescence, the equivalence ratio is estimated by using the intensity ratio and curve fitting from natural flame radiation. The color and state of the flame changed from the equivalence ratio of 1.6 to 0.44, respectively, from green to yellow and red flame, blue and lift-off flame, and eventually blow-off. The satisfactory operation that is stable blue flame without lift-off and flashback is observed in the range of 0.7-0.85. This process was performed for six thermal capacities, and its results were collected in a chart called the functional burner diagram. A satisfactory operation can be selected by a functional diagram in different burner powers.

    Keywords: Cylindrical Burner, Equivalence Ratio, Functional Diagram, Chemiluminescence, Image Analysis
  • حسین سلطانیان، محمد ضابطیان طرقی*، هادی پاسدارشهری

    در پژوهش حاضر گونه های مهم احتراقی با سنجش تابش مشعل سوراخدار بررسی شده است. تابش بکمک طیف سنجی فیبر نوری روی یک بستر آزمون دارای مشعل با فناوری جدید مورد استفاده در دیگهای چگالشی، تحلیل شده است. از نورتابی شیمیایی برای سنجش گونه های احتراقی *OH*،CH ، 2 *C ،2 *COو 2* O H استفاده شده است. به ازای نسبتهای مختلف همارزی و در توانهای 11-16 کیلووات از مشعل، شدت تابش گونهی 2 *CO که نقش مهمی در تعیین نرخ حرارت آزاد شده از شعله دارد، اندازهگیری شد که شدت بیشینه در محدوده 85/0>Φ>78/0 در تمامی مقادیر توان مشعل به دست آمد. همچنین بیشترین شدت تابش رادیکال *OH که در مراجع بیانگر دومین شاخص تعیین کنندهی نرخ حرارت آزاد شده از مشعل است، در محدوده 85/0>Φ>77/0 در توانهای کاری مشعل میباشد که در تطابق بسیار خوبی با محدودهی بیشینهی 2 *CO است. همچنین بیشترین محدوده دمای شعله در محدودهی 87/0>Φ>78/0 با استفاده از ترموکوپل اندازه گیری شد که با نتایج گونه های *OH و 2 *CO در ارزیابی بیشترین نرخ حرارت آزاد شده از شعله تطابق مناسبی دارد. بعالوه، نسبت شدت*CH*/ OH به صورت مستقل از توان مشعل به دست آمد که توسط سایر محققین نیز تایید شده است. بنابراین میتوان با سنجش تابش شعله، به نسبت هم ارزی آن پی برد.

    کلید واژگان: طیف تابشی, گونه های احتراقی, نورتابی شیمیایی, آلاینده, مشعل شعله سطحی
    Hossein Soltanian, Mohammad Zabetian Toroghi *, Hadi Pasdarshahri

    In the present research, combustion species where investigated in perforated natural gas burner based on Flame Emission Spectroscopy (FES). Experimental investigation is performed on a new burner test rig which is one of most popular burners used in condensation boilers through a spectrometer-fiber optic to get the flame emission of a perforated burner. Combustion species H2O*, OH*, CH* ,C2* and CO2* are detected from their chemiluminescence The emission of CO2* which has the main role in heat release rate of burner was investigated for different equivalence ratios (Φ) and burner powers of 11-16 kW showing an intensity peak in the range of Φ between 0.78 to 0.85 that corresponds to the maximum heat release rate. Emission of OH* was also investigated being the main indicator of NO regarding to its producing mechanism. Its maximum was found at the ragne of at Φ=0.78 to 0.85 for different burner powers. The similar experiment showed that OH*/CH* intensity ratio was independent of burner power as is confirmed by previous researchers. One could infer equivalence ratio from the flame emission.

    Keywords: Emission spectrum, Combustion species, Chemiluminescence, pollutant, Flat Flame Burner
  • R. Manikandan, R. Sadanandan, C. Prathap*

    The objective was to study the effect of change in swirl intensities, S=0.4, 0.7 & 1 of the annular swirling flow on the exit flow field of an unconfined annular swirl burner operated at isothermal (only dry air) and reacting flow (premixed methane air mixture) conditions. Reynolds number at the burner’s annular exit based on its hydraulic diameter (D) was kept constant at 4000. Exit flow field at isothermal conditions was measured using planar particle image Velocimetry rig and processed using commercial software. The percentage decay in the magnitude of peak value of axial velocity obtained from its radial profile at a height of 4D from the burner exit with the change in swirl intensity of 1, 0.7, 0.4 and 0 was 65%, 55%, 47.2% and 13.5%. The jet spreading angle was 6.5o for S=0, 8.4o for S=0.4, 9.8 for S= 0.7 and 14.2o for S=1. Recirculation zone was observed only for S=0.7 and 1.0. The width of the recirculation zone was 3D (S=0.7) and 3.4D (S=1) respectively. The normalized reverse mass flow rates estimated were 0.027 for S = 0.7 and 0.058 for S = 1.0. The magnitude of turbulence intensities at wake shear layer was much higher than the jet shear layer due to the presence of recirculation zones for S= 0.7 and 1.0. The integral length scales calculated were varied in the range of 0.06D0.18D for all swirl intensities. Reaction front was identified by deconvoluting the time mean OH* chemiluminescence using Abel inversion method. The flame became shorter and wider with increase in swirl number which was in consonance with the observation of increase in size of recirculation flow in the isothermal flow. The equivalence ratios at which the lean blow out observed were 0.58, 0.6 and 0.62 for S=0.4, 0.7 and 1.

    Keywords: Swirling flow, Axial swirl generator, Jet spreading rate, Chemiluminescence, Lean blowout
  • حسین سلطانیان، محمد ضابطیان *، هادی پاسدار شهری
    در این پژوهش، تشخیص گونه های احتراقی در شعله ی متان-هوا بر مبنای طیف سنجی تابشی شعله مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه ی تجربی روی یک دستگاه آزمون که مجهز به وسایل اندازه گیری جهت دریافت تابش شعله از مشعل سوراخ دار که یکی از متداول ترین مشعل ها در دیگ های چگالشی است، انجام شده است. گونه های احتراقی OH*، CH*، C2*، H2O* از روی نورتابی شیمیایی شناسایی شده اند. تغییرات شدت تابش گونه ی OH* که نقش مهمی در تعیین نرخ حرارت آزاد شده از شعله دارد، برای نسبت های هم ارزی مختلف Φ و به ازای توان های مختلف مشعل، به کمک طیف سنج اندازه گیری شد که بیشترین شدت را در محدوده 0. 77<Φ<0. 85 در تمامی مقادیر توان مشعل ارائه می دهد. به همین ترتیب شدت فرآورده اصلی احتراق H2O* بررسی شد که بیش ترین مقدار آن که معرف کامل ترین حالت واکنش احتراق است در Φ=0. 86حاصل شد. نتایج همان آزمون نشان داد که نسبت شدتOH*/CH* به صورت مستقل از توان مشعل به دست آمد که توسط سایر محققین نیز تایید شده است. به این ترتیب می توان با سنجش تابش شعله، نسبت هم ارزی آن را به دست آورد. از یک دماسنج مادون قرمز جهت اندازه گیری دمای سطح مشعل استفاده شد. دمای بیشینه سطح مشعل به کمک دماسنج لیزری و در محدوده ی 415oC تا 420oCبه ازای نسبت هم ارزی Φ=0. 82 در تمامی مقادیر توان مشعل به دست آمد که معرف بازدهی بهتر مشعل است. به دست آوردن نسبت هم ارزی مشعل، از روی تابش آن و امکان بهبود بازده مشعل از طریق ارزیابی شاخص های مرتبط با نرخ حرارت آزاد شده و دمای سرمشعل، اساس کار حاضر است.
    کلید واژگان: طیف سنجی, گونه های احتراقی, نورتابی شیمیایی, سرمشعل سوراخ دار, دما
    Hossein Soltanian, Mohammad Zabetian *, Hadi Pasdarshahri
    In the present research, combustion species detection in methane/air flame is carried out based on Flame Emission Spectroscopy (FES). Experimental investigation is performed on a test rig equipped with measurement devices to get the flame emission of a perforated burner which is one of most popular burners used in condensation boilers. Combustion species H2O*, OH*, CH* and C2* are detected from their chemiluminescence The emission of OH* radical was investigated for different equivalence ratios (Φ) and burner powers showing an intensity peak in the range of Φ between 0.77 to 0.85 that corresponds to the maximum heat release rate. Emission of H2O* was also investigated leading to its maximum at Φ=0.82 which shows the most complete combustion equation for different burner powers. The similar experiment showed that OH*/CH* intensity ratio was independent of burner power as is confirmed by previous researchers. One could infer equivalence ratio from the flame emission. Burner surface temperature was also targeted by an infrared thermometer with the purpose of finding the maximum surface temperature of 415 to 420oC which happened at nearly Φ=0.82 for all burner powers. Finding equivalence ratio of the burner by using its natural emission and improving its efficiency by the method of investigating combustion specifications relating to heat release rate is the basis of this work.
    Keywords: spectroscopy, combustion species, chemiluminescence, perforated burner, temperature
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال