دراسة جدوى وخصائص اشتعال مباشر لغاز الغازification العضوي عالي الحرارة مع الهواء المحيط

لتعزيز التطبيق الهندسي لتقنية الاحتراق المتزاوج المقترحة سابقًا من قبل مجموعة بحثنا، يركز هذا العمل على مرحلتها الثانية - مرحلة احتراق الغاز عالي الحرارة - ويتناول بشكل خاص القضية الحرجة عما إذا كان بإمكان الغاز الغازified عالي الحرارة تحقيق اشتعال مباشر ومستقر عند مزجه مع الهواء المحيط. بهدف ذلك، تم إنشاء نظام تجريبي لاحتراق الغاز عالي الحرارة، باستخدام الغاز الذي يحاكي تركيبة منتجات تجفيف الكتلة الحيوية كمادة بحث. وتم إجراء تحقيق نظامي لاستكشاف أنماط تأثير درجة حرارة الغاز والمكونات الرئيسية على حدود الاشتعال، والتي تتميز بالحدود السفلى والحدود العليا لمعامل الهواء الزائد (λmin و λmax). تشير النتائج إلى أن زيادة درجة حرارة الغاز توسع بشكل كبير حدود الاشتغال: انخفض λmin من 0.73 إلى 0.59، بينما زاد λmax في نفس الوقت، ويرجع ذلك أساسًا إلى تسارع الحركية التفاعلية ومساهمة الحرارة الحساسة العالية الحرارة. يزيد محتوى H2 من نطاق الاشتعال بشكل ملحوظ، بينما يؤدي زيادة محتوى CO إلى تضييق الحدود، مما يعكس الأدوار المعاكسة لهذين العنصرين من حيث التفاعلية. كل من المكونات المخففة، CO2 و N2، تزيد من λmin؛ ومع ذلك، يظهر N2 تأثيرًا مثبطًا أكثر وضوحًا بسبب سعته الحرارية الحجمية الأعلى ومواده الحرارية الأكبر. تؤكد هذه الدراسة جدوى الاشتعال المباشر بين الغاز الغازification عالي الحرارة والهواء المحيط، مما يوفر أدلة تجريبية هامة لتطبيق الهندسة لعملية الاحتراق المتزاوج.