Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เจ็ตปฐมภูมิที่มีเจ็ตทุติยภูมิฉีดแบบพัลส์ตามแนวเส้นรอบวง

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Primary jet with circumferential secondary pulsed jets

Year (A.D.)

2003

Document Type

Thesis

First Advisor

อศิ บุญจิตราดุลย์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.2003.1218

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาลักษณะการผสมของเจ็ตปฐมภูมิที่มีการฉีดเจ็ตทุติยภูมิแบบคงตัว และแบบพัลส์เข้าผสมตามแนวเส้นรอบวง โดยศึกษาผลของความถี่ (1 Hz และ 5 Hz) และ Duty cycle (25, 50, 75 และ 100 %) ในการฉีดเจ็ตทุติยภูมิที่มีต่อคุณลักษณะของการผสม ในการ ทดลองได้กำหนดค่าพารามิเตอร์ที่สำคัญคือ อัตราส่วนอัตราการไหลโดยมวล (r[subscript m]) คงที่เท่ากับ 5.4 อัตราส่วนการผสมโดยมวล (SR) คงที่เท่ากับ 1.0 อัตราส่วนความหนาแน่น (r[subscript p]) คงที่เท่ากับ 1.0 และค่าเรย์โนนัมเบอร์เจ็ตรวมสุทธิ (Re[subscript Jj]) คงที่เท่ากับ 6,800 การแสดงคุณลักษณะการผสมใช้วิธี การทำปฏิกิริยาเคมีของสาร (Active Scalar) โดยในการทดลองนี้อาศัยการทำปฏิกิริยาของสารละลายกรด-เบส และมีตัวบ่งชี้การเกิดปฏิกิริยา สารละลายกรดที่ใช้คือสารละลายกรดไนตริก สาร ละลายเบสคือสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ สารละลายที่ใช้เป็นตัวบ่งชี้การเกิดปฏิกิริยาคือสาร ละลายฟีนอล์ฟทาลีน และศึกษาผลการทดลองจากรูปภาพเฉลี่ยและรูปภาพเบี่ยงเบนมาตรฐาน ในการศึกษาการฉีดเจ็ตทุติยภูมิแบบคงตัว (SSJ) จากรูปภาพเฉลี่ยและรูปภาพเบี่ยงเบนมาตรฐาน พบว่าการฉีดเจ็ตทุติยภูมิมีผลทำให้เจ็ตแยกออกเป็นสองส่วนและมีระยะการผสม (Flame length) ที่สั้นกว่ากรณีอื่นๆ ซึ่งเป็นแนวทางที่ดีในการนำลักษณะการฉีดเจ็ตทุติยภูมิแบบ คงตัวมาประยุกต์ใช้กับการผสมของอากาศกับเชื้อเพลิงในการเผาไหม้ โดยการนำเชื้อเพลิงส่วน หนึ่งมาใช้เป็นเจ็ตทุติยภูมิที่มีการฉีดแบบคงตัวจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผสม สำหรับการฉีดเจ็ตทุติยภูมิแบบพัลส์ (SJxHxxD) พบว่าการผสมมีประสิทธิภาพดีขึ้น เมื่อ 1) การฉีดเจ็ตทุติยภูมิที่ค่าความถี่ต่ำ (1 Hz) ด้วยค่า Duty cycle สูง (75 %) และ 2) การฉีดเจ็ต ทุติยภูมิที่ค่าความถี่สูง (5 Hz) ด้วยค่า Duty cycle ต่ำ (25 %) ดังจะเห็นได้จากระยะการผสมที่หดสั้นลง

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Experiments for the investigation of mixing characteristics of primary jet with circumferential secondary steady jets and pulsed jets. The effects of frequency (1 and 5 Hz) and duty cycle (25, 50, 75 and 100 %) of secondary jets are investigated. The experiments are conducted with fixed mass flow ratio (r[subscript m]) at 5.4, stoichiometric ratio (SR) at 1.0, density ratio (r[subscript p]) at 1.0, and the effective Reynolds number of jet (Re[subscript Jj]) at 6,800. Flow visualization by active scalar technique that is to acid-base reaction with pH indicator is employed; the acid used is nitric acid; the base, sodium hydroxide; and the pH indicator, phenolphthalein. The visualization results in the means and standard deviation of quantitive of active scalar images. For steady secondary jet injection (SSJ), the mean and standard deviation images show that primary jet separated into two parts with the shortest flame length. As a result this can enhance mixing efficiency of air-fuel combustion by injected some part of fuel as the steady secondary jet into the main part of fuel injection. For secondary pulsed jet injection (SJxHxxD), the mixing efficiency is enhanced by 1) Injected the low frequency (1 Hz) secondary jets with high duty cycle (75 %) and 2) Injected the high frequency (5 Hz) secondary jets with low duty cycle (25 %), consequently the flame length is shorter.

Link to Full Text

Share

COinS