الملخص

في هذه الورقة تم بنجاح تنفيذ النهج البصري والسمعي معا أثناء عملية إطفاء لهب مختلط مسبقا في غرفة احتراق G30 عند الضغط الجوي، حيث تم دراسة سلوك غرفة احتراق دوامية تعمل بالبروبان C3H8 ذو درجة حرارة هواء عالية في حالتين: الحالة الأولى؛ إطفاء اللهب بسدّ مصدر الوقود الرئيسي للهب المستقرّ، أما الحالة الثانية؛ فبسدّ المصدر الرئيسي للوقود في حالة اللهب الغير مستقرة، كما تم أيضاً عرض صور التُقطت بواسطة آلة تصوير عالية السرعة أثناء انطفاء اللهب المستقرّ والغير مستقر. وأثناء ظاهرة إطفاء اللهب، تم تطبيق تقنيتان مختلفتان؛ استخدم في التقنية الأولى نظام إشعاع بصري لقياس الانبعاث الضوئي الكيميائي لكل من C2* و CH* بمرشحات ذات أطوال موجية بصرية 516 ± 2.5 nm و430 ± 5 nm على التوالي، أما في التقنية الأخرى فقد تم استخدام نظام مكبّر الصوت؛ الذي يستعمل لقياس الانبعاث السمعي من غرفة الاحتراق بشكل آني مع نظام الإشعاع البصري. أوضحت النتائج السلوك العابر للإشارتين البصرية والسمعية لانطفاء اللهب الغير مستقر والذي تميّز بقصر المدّة مقارنة بانطفاء اللهب المستقرّ، حيت تميز نهج استخدام النظام البصري بسرعة الاستجابة. وقد تم تقديم صورة نمطية آنية لبُنية اللهب في أثناء إطفاء اللهب المستقرّ والغير مستقر. ولمزيد من المعلومات عن تذبذب الضغط السمعي والانبعاث الضوئي الكيميائي*, CH* C2 تم حساب التحليل الطيفي قبل حدوث إطفاء اللهب في ظروف مختلفة. كما تم توضيح أهمية الجمع بين المعالجة البصرية والانبعاتاث السمعية لتحقيق نتائج مهمة وتقديم أفكار قيمة عن دينامكية الاحتراق المعقدة داخل غرفة احتراق التربينات الغازية.

ABSTRACT

In this paper, both optical and acoustic approaches have been carried out successfully on flame blowout in premixed combustor G30 at atmospheric pressure. This work characterizes the behavior of a swirl stabilized propane C3H8 combustor, running at high temperature swirl air. Two cases have been studied in this paper, in the first case; the flame blowout limit by shutting down the main fuel supply of the stable flame, in the other case by shutting down the main supply of unstable flame. High speed camera imaging of a stable and unstable flames at and near blowout conditions are also presented. During this phenomena of flame blowout, two different techniques have been applied an optical emission system to measure the visible global chemiluminescence emissions of two different radicals of C2* and CH* with an optic wavelength filters of 516 ± 2.5 nm and 430 ± 5 nm respectively, the other technique is the microphone system, which is used to measure the acoustic emission from the combustor simultaneously with the optical system. A typical raw image of an instantaneous flame structure under stable-blowout and unstable-blowout conditions are also presented in this paper. For farther information about the acoustic pressure and chemiluminescence emissions of CH* and *, the power spectrum of signals just before the flame blowout has been also calculated at different condition. It has been demonstrated that optical digital acquisition and acoustic emissions processing is a powerful combination in the investigation, and have provided valuable physical insights into the complex combustion dynamics inside a gas turbine combustor.