CHEMILUMINESCENCE DYNAMICS MEASUREMENTS OF DIFFUSION FLAME USING LIGHT CELL AND HIGH SPEED CAMERA

Salem A. Farhat, Samah Alghoul, Amira A. Ben Ghwaila, and Mariam A. Turkman



Department of Mechanical and Industrial Engineering,
Faculty of Engineering, University of Tripoli,–Libya

E-mail: salemfarhat_t@yahoo.co.uk

الملخص



تم إجراء مجموعة من التجارب العملية لتقدير مدى تردد الارتعاش الديناميكي للّهب الانتشاري الناتج من نفث وقود البروبان تحت ظروف الضغط الجوي مع تغير معدل تدفق الوقود من حالة التدفق الرقائقي إلى حالة الاطفاء للهب. ولغرض دراسة ديناميكية الانبعاث الضوئي الكيميائي الكلي للهب، تم استخدام تقنيتان لقياس وتحليل العلاقة بين نمط الارتعاش للهب الانتشاري ومعدل تدفق الوقود. حيث استخدمت الخلية الضوئية لقياس ديناميكية الضوء المنبعث من اللهب وتحويلها الى إشارة رقمية وهي التقنية البديلة في هذا البحث. وتم مقارنة النتائج بتقنية التصوير عالي السرعة الذي عن طريقه يتم تحليل الصور لقياس ديناميكية الارتعاش. أظهرت نتائج التحليل الطيفي لكلا التقنيتين بأن لهما نفس النمط الديناميكي، والذي أوضحت فيه أن تردد اللهب يعتمد على معدل تدفق الوقود، حيث كان في المدى ما بين 10 الى 22 هرتز، وهذا المدى مطابق مع الدراسات السابقة لقياس مدى الارتعاش للهب الانتشاري تحت نفس الظروف.


ABSTRACT



Experiments have been performed to estimate flame flicker frequency of free jet propane diffusion flame. The flame was produced at atmospheric pressure with a varying fuel flow rate from a laminar to the flame blowout conditions. In order to capture global chemiluminescence, two different optical techniques have been applied to an experimental investigation into the relationship between the flicker of a diffusion flame and the fuel flow rates. In this paper, the light cell technique and the high-speed camera technique have been used. Power spectral analysis was performed to obtain the frequency mode of the flicker signal, the experimental results obtained by both techniques for image pixel analysis and spectral analysis of signals have demonstrated that the flicker of a diffusion flame mode depends on the fuel flow rate, and the results show the flame mode was in the range of 10 to 22 Hz which is in very good agreement with previous study of flicker measurements of combustion flames under the same condition..