احتراق توصيف ونموذج التنمية وقود الصغرى أنبوبي خلايا الوقود بمساعدة لهب

الهدف العام من تجربة توصيف الاحتراق هذه هو تطوير عادم احتراق نموذجي عن طريق خلط أنواع العادم ذات الأهمية من أجل اختبار خلية وقود أكسيد صلبة في الخليط. يمكن أن يساعد هذا maxsold في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجالات خلايا وقود الأكسيد الصلب ، مثل ما إذا كان يتم تشكيل احتراق غني أقل بدلا من مصلح الوقود الماص للحرارة. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكننا تطوير عادم احتراق نموذجي لاختبار خلايا الوقود دون تطوير نموذج أولي كامل للموقد وخلايا الوقود.

العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية ، حيث قد يكون من الصعب فهم إجراءات الإعداد التجريبي واحتياطات السلامة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها من خلال قراءة المخطوطة وحدها. قم ببناء جهاز التوصيف باستخدام غرفة احتراق معدة على مقعد به مصادر للهواء ووقود الميثان. حدد وحدات التحكم في التدفق الشامل استنادا إلى معدلات التدفق المحددة مسبقا.

في هذه التجربة ، استخدم وحدة تحكم 40 لترا في الدقيقة للميثان. استخدم وحدة تحكم 200 لتر في الدقيقة للهواء. بعد ذلك ، احصل على أنابيب نحاسية وقم بتوصيلها بمخرج مصدر الميثان.

من هناك ، قم بتوصيل الأنبوب بوحدة التحكم في تدفق كتلة الوقود. وبالمثل ، قم بتوصيل وحدة التحكم في تدفق كتلة الهواء بمصدرها. من أجل السلامة ، أضف صماما أحادي الاتجاه بعد وحدة التحكم في تدفق الميثان.

قم بتوجيه الصمام للسماح بالتدفق بعيدا عن وحدة التحكم فقط وتوصيله بمخرج وحدة التحكم. بعد ذلك ، استخدم الأنابيب النحاسية لدمج التدفقات من الهواء ووحدات التحكم في تدفق الوقود. اطلب من التدفقات من وحدات التحكم إدخال موصل T.

كتدابير أمان إضافية ، ضع مانع اللهب وصماما آخر أحادي الاتجاه بعد موصل T. في هذا الإعداد ، يتم توصيل الصمام أحادي الاتجاه أولا بموصل T ، موجه للسماح بالتدفق بعيدا عن الموصل T. مانع اللهب هو التالي.

في خزانات المصدر للغازات ، اضبط المنظمين على الضغوط المناسبة. بالنسبة لهذه التجربة، هذا يساوي 138 كيلو باسكال. بالعودة إلى مقاعد البدلاء ، احصل على حل الكشف عن التسرب لاختبار جميع الأنابيب بحثا عن التسريبات.

مع تشغيل وحدات التحكم في التدفق ، قم بتطبيق محلول الكشف عن التسرب بفرشاة على الأنابيب النحاسية. تأكد من عدم وجود فقاعات تشير إلى وجود تسرب. في هذه المرحلة ، وجه الانتباه إلى غرفة الاحتراق والموقد المرفق.

تحتوي هذه الغرفة على مزدوجات حرارية من النوع K موجودة بالفعل ، مع وجود أطرافها في وسط الغرفة. تستوعب المنافذ على طول الغرفة كلا من تحليل عادم الاحتراق والمزدوجات الحرارية. قم بتركيب المزدوجات الحرارية باستخدام تركيبات ضغط مطابقة لقطرها.

لإضافة مزدوجة حرارية ، ابدأ بجذع تركيب الضغط الموجود بالفعل في جدار الغرفة. ضع وحشي معدني مناسب بدرجة حرارة عالية في الساق. بعد ذلك ، قم بخفض صامولة الضغط باستخدام مسبار مزدوج حراري ملولب من خلاله على الساق.

ادفع المسبار الحراري حتى تصبح نهايته في وسط الغرفة. ثم شد صامولة الضغط لإغلاق الغرفة ضد التسريبات من هذه الفتحة. قم بتوصيل المزدوجات الحرارية بإعداد الكمبيوتر للحصول على البيانات والتحكم فيها.

ارجع لتوصيل إخراج وحدات التحكم في التدفق الشامل بموقد غرفة الاحتراق. لهذا ، استخدم الأنابيب النحاسية لإرسال التدفق من الصمام أحادي الاتجاه إلى غرفة الاحتراق. الإضافة الأخيرة هي الأجهزة اللازمة لاختبار العادم ، والتي تم تجميعها بالفعل هنا.

لهذا الغرض ، يسمح منفذ العادم في الغرفة للغازات بالتدفق إلى الأنابيب النحاسية. يذهب هذا الأنبوب إلى صمام ثلاثي الاتجاهات. أحد مخرجات الصمام هو الأنابيب التي تؤدي إلى كروماتوجراف الغاز.

الإخراج الآخر هو الأنابيب التي تذهب إلى حقنة 25 مليلتر تستخدم لرسم العادم وإعادة توجيهه. يمكن الآن استخدام الإعداد للتوصيف. قبل الاختبار ، قم بإعداد المحقنة والصمام ثلاثي الاتجاهات.

أولا ، ادفع مكبس المحقنة بالكامل. ثم تأكد من أن الصمام ثلاثي الاتجاهات مفتوح على جانب منفذ العادم. انتقل إلى الكمبيوتر لبدء تدفق الوقود والهواء وبدء جمع البيانات.

ابدأ تدفق الهواء وتدفق الميثان باستخدام خليط غني لسهولة الاشتعال. احصل على ولاعة البوتان وانتقل إلى نهاية غرفة الاحتراق. عندما يكون ذلك آمنا ، أشعل الخليط.

قبل المتابعة ، قم بإجراء فحص بصري للتأكد من استقرار اللهب في مقدمة الموقد. يتغير هذا اللهب حيث يتم ضبط تدفق الهواء ببطء إلى القيمة المطلوبة لتجنب إخماد اللهب. وفي الوقت نفسه ، راقب درجات الحرارة الحرارية وسجل بيانات درجة الحرارة عندما تستقر درجات الحرارة.

الآن ، انتقل إلى المحقنة المتصلة بالصمام ثلاثي الاتجاهات. اسحب المكبس للخلف لاستخراج الغاز المتبقي والعادم من منفذ العادم. استخدم الصمام ثلاثي الاتجاهات لفتح جانب كروماتوجراف الغاز وإغلاق جانب منفذ العادم.

استمر بدفع المكبس حتى يتم إرسال كل العادم إلى كروماتوجراف الغاز. أعد الصمام للسماح للحقنة باستخراج المزيد من الغاز المتبقي والعادم. استمر في استخراج الغاز وحقه في كروماتوجراف الغاز حتى تتم إزالة جميع الغازات المتبقية.

عندما تتم إزالة جميع الغازات المتبقية ، استخرج عينة عادم نهائية لتحليلها. أدر الصمام ثلاثي الاتجاهات وادفع غاز العادم إلى كروماتوجراف الغاز. قم بإجراء تحليل كروماتوجراف الغاز وتسجيل البيانات.

استمر باختيار معدل تدفق هواء آخر وتكرار التحليل لنسبة المكافئات الجديدة. تعطي هذه النتائج لتحليل التوازن الكيميائي للميثان واحتراق الهواء تنبؤات بالتوازن الديناميكي الحراري لتكوين غاز العادم بنسب مكافئة مختلفة. المحور الرأسي الأيسر مخصص للنسبة المئوية لحجم غاز النيتروجين ، المرسومة باللون الأسود.

يعطي المحور الرأسي الأيمن مقياس النسبة المئوية للحجم لمنتجات العادم والجزيئات الأخرى. لن يتطابق هذا التحليل بالضرورة مع بيانات التجربة تماما ، ولكن يجب أن يشير إلى الاتجاهات المتوقعة وحجم النتائج. لم تتبع بيانات التجربة الأولية لغرفة الاحتراق الاتجاهات المتوقعة من تحليل التوازن الكيميائي.

على سبيل المثال ، تشير بيانات الأكسجين الجزيئي باللون الأحمر إلى تركيز عال بنسب تكافؤ عالية مقارنة بنسب التكافؤ المنخفضة. هذا مؤشر محتمل على الخلط غير المكتمل أو التدفق الخلفي في غرفة الاحتراق ، وهو ما أكدته بيانات أخرى. عندما يتم تحديد التدفق العكسي ومنعه ، كانت البيانات أكثر اتساقا مع الاتجاهات المتوقعة من تحليل التوازن الكيميائي.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية توصيف عادم الاحتراق وبناء عادم احتراق نموذجي لاختبار خلايا الوقود. لا تنس أن العمل مع الاحتراق يمكن أن يكون خطيرا للغاية ويجب دائما استخدام الاحتياطات مثل مانع اللهب والصمامات أحادية الاتجاه ومعدات الحماية الشخصية الأخرى أثناء تنفيذ هذا الإجراء. باتباع هذا الإجراء ، يمكن أن تساعد الطرق الأخرى ، مثل دمج خلية الوقود والموقد معا في الإجابة على أسئلة إضافية حول استقرار الأداء على المدى الطويل ، وترسيب الكربون ، والكفاءة الإجمالية للنظام لخلية الوقود المدعومة باللهب.