التحقيق التجريبي لمزج الأسيتيلين مع غاز البترول المسال العراقي لتحديد خريطة استقرار اللهب

المؤلفون

  • جميل توفيق النفاخ Mechanical power Department, AL-Furat Al-Awsat Technical University
  • محمد القصاب Mechanical power Department, AL-Furat Al-Awsat Technical University
  • برزان طارش نعمة Ministry of Oil /Midland Refineries Company / Najaf Refinery
  • زيد محمد حسن المخزومي Ministry of Oil / Director of the oil products distribution company/ Najaf Branch (OPDC).

DOI:

https://doi.org/10.52716/jprs.v12i1.607

الكلمات المفتاحية:

Acetylene, Flame velocity, LPG Iraqi, Map of stability, Swirl burner.

الملخص

تتمثل التحديات الصعبة التي تواجه مصممي ومهندسي أنظمة الاحتراق في استقرار اللهب (خريطة استقرار اللهب) التي تمثلها حدود الومضة الراجعة وانطفاء اللهبة. في هذه الدراسة تم دمج غاز الاسيتيلين مع غاز البترول المسال العراقي بنسب تتراوح من  (10٪ - 50٪). سبب اختيار هذين المكونين هو التكلفة المنخفضة وسهولة الوصول إليهما.

حيث تم الحصول على حدود الومضة الراجعة (انحدار السرعة الحرجة) من (40-485) 1/ثانية، بينما كانت حدود انطفاء اللهبة  (265-2510) 1/ثانية بقطر 25 سم لقطر فوهة المحرق لغاز البترول المسال العراقي بدون خلط الأسيتيلين. بينما في حالة خلط 10٪ أسيتيلين، كانت حدود الومضة الراجعة (تدرج السرعة الحرجة) من (30-520) 1/ثانية وحدود انطفاء اللهبة  (440-3985) 1/ثانية لنفس قطر الفوهة. وعند خلط 30٪ من الأسيتيلين، كانت حدود الومضة الراجعة (تدرج السرعة الحرجة) من (55-575) 1/ثانية وحدود انطفاء اللهبة (570-4050) 1/ثانية.

من الحالات الثلاث المذكورة أعلاه لخلط النسب، لوحظ توسع نسبي في خريطة استقرار اللهب لحدود الومضة الراجعة، بينما عند حدود انطفاء اللهبة  كانت منطقة استقرار اللهب واضحة وكبيرة، مما يشير إلى الثقة في خلط الأسيتيلين مع غاز البترول المسال العراقي والحصول على استقرار أكبر لخريطة اللهب. وبالتالي، فإنه يحفز استخدامه في المجالات الصناعية ومحطات الطاقة التوربينية الغازية.

المراجع

D. Singh, D. Sharma, S. L. Soni, S. Sharma, and D. Kumari, “Chemical compositions , properties , and standards for different generation biodiesels : A review,” Fuel, vol. 253, no. May, pp. 60–71, 2019.

P. K. Sharma et al., “Characterization of the non-road modified diesel engine using a novel Entropy-VIKOR approach: Experimental investigation and numerical simulation,” no. c, 2019.

V. S. Yadav, D. Sharma, and S. L. Soni, “ScienceDirect Performance and combustion analysis of hydrogen-fuelled C . I . engine with EGR,” Int. J. Hydrogen Energy, pp. 1–10, 2015.

A. J. & D. S. & S. L. S. & P. K. S. & S. Sharma1, “A comprehensive review on water-emulsified diesel fuel : chemistry , engine performance and exhaust emissions,” Environ. Sci. Pollut. Res., 2019.

C. Bae and J. Kim, “Alternative fuels for internal combustion engines,” Proc. Combust. Inst., vol. 36, no. 3, pp. 3389–3413, 2017.

K. Dev, A. Nayyar, and M. S. Dasgupta, “E ff ect of compression ratio on combustion and emission characteristics of C . I . Engine operated with acetylene in conjunction with diesel fuel,” Fuel, vol. 214, no. June 2017, pp. 489–496, 2018.

S. Sharma, D. Sharma, S. L. Soni, D. Singh, and A. Jhalani, “Performance , combustion and emission analysis of internal combustion engines fuelled with acetylene – a review,” vol. 0750, 2019.

R. Raman and N. Kumar, “The utilization of n-butanol / diesel blends in Acetylene Dual Fuel Engine,” Energy Reports, vol. 5, pp. 1030–1040, 2019.

M. S. P. P. V Manieniyan, “Emission reduction in diesel engine with acetylene gas and biodiesel using inlet manifold injection,” Clean Technol. Environ. Policy, no. x, 2020.

P. Dimitriou and T. Tsujimura, “ScienceDirect A review of hydrogen as a compression ignition engine fuel,” Int. J. Hydrogen Energy, pp. 1–17, 2017.

S. Basha, P. Rao, K. Rajagopal, and R. Kotturi, “Design and analysis of swirl in acetylene aspirated diesel engine and its effects on performance & emissions,” Int. J. Latest Trends Eng. Technol., vol. 8, no. 2, pp. 390–399, 2017.

T. Lakshmanan and G. Nagarajan, “Experimental investigation of timed manifold injection of acetylene in direct injection diesel engine in dual fuel mode,” Energy, vol. 35, no. 8, pp. 3172–3178, 2010.

İ. Mehmet, R. Do, and S. Orhan, “Experimental study on an SI engine fueled by gasoline , ethanol and acetylene at partial loads,” vol. 261, no. May 2019, 2020.

E. Vural and S. Özer, “Buji Ateşlemeli Motorlarda Yakıta Asetilen Gazı İlavesinin Egzoz Emisyonlarına Etkisinin Deneysel Analizi The Experimental Analysis of the Effect of Acetylene Gas Addition to the Fuel on Exhaust Emissions in Spark Ignition Engines,” BEU J. Sci., vol. 3, no. 1, pp. 24–34, 2014.

M. Of and H. Education, “STUDY OPERATION OF STEAM GENERATION SYSTEM USING DIFFERENT FUELS Asst . Prof . Dr . Wisam A . Abd Al-Wahid June 2020 Lecturer . Dr . Hasan Hadi Salman,” 2020.

M. T. Chaichan, J. A. Kadhum, and K. S. Riza, “Spark Ignition Engine Performance When Fueled with NG , LPG and Gasolin,” Saudi J. Eng. Technol., pp. 105–116, 2016.

C. Sayin and M. Canakci, “Effects of injection timing on the engine performance and exhaust emissions of a dual-fuel diesel engine,” Energy Convers. Manag., vol. 50, no. 1, pp. 203–213, 2009.

“Iraqi standard specification for LPG fuel.,” http://www.zanagas.com/English/information/lpg-in-iraq/. .

B. L. and G. VON ELBE, Com- bustion Flames and Explosions of Gases., vol. 31, no. I. New York, 1988.

J. Truffaut, J. Quinard, A. Wangher, and G. Searby, “Experimental and numerical study of premixed flame flashback,” Sci. direct, vol. 31, pp. 1275–1282, 2007.

P. Sayad, A. Schönborn, and J. Klingmann, “Experimental investigation of the stability limits of premixed syngas-air flames at two moderate swirl numbers,” Combust. Flame, vol. 164, pp. 270–282, 2016.

B. Shaffer and V. Mcdonell, “Study of Fuel Composition Effects on Flashback Using a Confined Jet Flame Burner,” J. Eng. Gas Turbines Powe, vol. 135, no. January, pp. 1–10, 2013.

X. X. Tag and D. X. X. Vincent, “Boundary layer fl ashback of non-swirling premixed fl ames : Mechanisms , fundamental research , and recent advances,” Prog. Energy Combust. Sci., vol. 61, 2017.

M. Al-fahham, A. V. Medina, and R. Marsh, “Experimental Study to Enhance Resistance for Boundary Layer Flashback in Swirl Burners Using Microsurfaces,” in Turbomachinery Technical Conference and Exposition, 2017, pp. 1–10.

P. Taylor, S. Chaudhuri, and B. M. Cetegen, “Combustion Science and Technology Blowoff Characteristics of Bluff-Body Stabilized Conical Premixed Flames in a Duct with Upstream Spatial Mixture Gradients and Velocity Oscillations,” Combust. Sci. Technol., no. October 2014, pp. 37–41, 2009.

M. Li, Y. Tong, M. Thern, and J. Klingmann, “Investigation of methane oxy-fuel combustion in a swirl-stabilised gas turbine model combustor,” Energies, vol. 10, no. 5, 2017.

2Mohammed Al-Fahham and 1Qahtan A. Abed Jameel Al-Naffakh and 1Department, “Experimental Investigate the Effect of Burner Geometry on the Operation Window of the Burner,” Energy Res. J., pp. 3–6, 2019.

J. Al-naffakh, M. Al-fahham, and Q. A. Abed, “Burner rim geometry effect on flame stability,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020.

Q. A. A. Jameel Al-Naffakh, Mohammed Al-fahham, “The blowoff limits and flashback limits for different diameter to length ratio burner,” Multi-Knowledge Electron. Compr. J. Educ. Sci. Publ. ( MECSJ ), vol. 9, no. 24, pp. 1–11, 2019.

A. V.-M. a Fares A. Hatema, b, Ali S. Alsaegha, c, Mohammed Al-Fahama, d, “Enhancement flame flashback resistance against CIVB and BLF in swirl burners,” Energy Procedia, vol. 142, pp. 1071–1076, 2017.

التنزيلات

منشور

2022-03-20

كيفية الاقتباس

(1)
Al-Naffakh, J. T.; Al-Qassab, M. R. .; Neamah, B. T. .; Al-Makhzoomi, Z. M. H. . التحقيق التجريبي لمزج الأسيتيلين مع غاز البترول المسال العراقي لتحديد خريطة استقرار اللهب. Journal of Petroleum Research and Studies 2022, 12, 350-363.