Determination of laminar flame speed of methaneair flames at subatmospheric conditions using the cone method and ch* emission

Abstract

ABSTRACT: Experimental measurements of laminar flame speed for premixed methane-air flames were carried out for different equivalence ratios at subatmospheric conditions, 852 mbar and 298 K. The flames were obtained using a rectangular port burner with a water cooler system necessary to maintain the temperature of the mixture constant. An ICCD camera was used to capture chemiluminescence emitted by OH-CH radicals present in the flame and thus define the flame front. Laminar flame speed was calculated using the cone method and experimental results were compared with those reported by other authors and the numerical simulations made with the software CHEMKIN using the GRIMECH 3.0 mechanism. In this work it was found that decreasing the barometric pressure from 1013 mbar to 852 mbar generated an increase of 7% in the laminar flame speed.

RESUMEN: Mediciones experimentales de la velocidad de deflagración laminar para llamas de premezcla metano-aire fueron realizadas para distintos dosados a condiciones subatmosféricas, 0,852 bar y 298 K. Las llamas fueron obtenidas utilizando un quemador de puerto rectangular el cual cuenta con un sistema de refrigeración por agua, necesario para mantener la temperatura de la premezcla constante. Se utilizó una cámara ICCD para captar la quimioluminiscencia emitida por los radicales presentes en la llama y así definir el frente de llama. La velocidad de deflagración fue calculada empleando el método del cono. Los resultados experimentales fueron comparados con los reportados por otros autores y simulaciones numéricas realizadas con software CHEMKIN empleando el mecanismo GRIMECH 3.0. En este trabajo se encontró que la disminución de la presión atmosférica de 1013 mbar a 852 mbar genera un incremento del 7% en la velocidad de deflagración laminar.