Влияние добавки $\mathrm{H}_2$ и разбавления углекислым газом на метановоздушное диффузионное пламя со спутным потоком
I. Hraiechab,
Z. Riahibc,
J.-Ch. Sautetb,
A. Mhimida a National Engineering School of Monastir, LESTE, Monastir 5019, Tunisia
b Aerothermochemistry Interprofessional Research Complex (CORIA), University of Rouen, Saint-Etienne-du-Rouvray 76801, France
c Research and Technology Center of Energy, Laboratory of Wind Energy Master and Waste Energy Recovery (LMEEVED), Hammam-Lif 2050, Tunisia
Аннотация:
Описывается влияние добавки водорода и разбавления углекислым газом на изменение скорости и параметров турбулентности (интегральный и колмогоровский масштабы) пламени природного газа, стабилизированного на цилиндрической горелке. Объемное содержание водорода в топливе варьировалось от
$0$ до
$20\%$, а углекислого газа – от
$0$ до
$50\%$. Поля скорости и ее среднеквадратичное значение определялись методом скоростной визуализации частиц (PIV) в реагирующем потоке, а концентрации
$\mathrm{CO}$ и
$\mathrm{NO}_x$ определялись с использованием соответствующего анализатора. Параметры турбулентности пламен рассчитывались численным методом. Результаты показали, что в отсутствие водорода в исходной смеси и при содержании углекислого газа более
$20\%$ пламя срывается. Следовательно, пламя устанавливается на горелке при добавлении водорода, а максимальная нормированная скорость газа
$(U_{\mathrm{max}}/U_0)$ вдоль струи биогитана вдали от горелки менее важна из-за низкой плотности и высокой молекулярной диффузии водорода. Измерение двух проекций среднеквадратичной скорости (
$U'_x$ и
$U'_z$) показывает, что турбулентность более важна для величины
$U'_z$.
Ключевые слова:
биогитан, добавка водорода, разбавление
$\mathrm{CO}_2$, параметры турбулентности.
УДК:
536.46
Поступила в редакцию: 23.03.2021
Исправленный вариант: 24.09.2021
Принята в печать: 12.01.2022
DOI:
10.15372/FGV20220310