\documentclass[a4paper,12pt,fleqn]{book_style}

\usepackage{amsmath}
\usepackage{xepersian}

\usepackage{graphicx}
\usepackage[hidelinks]{hyperref}

\usepackage[font={small},labelfont={small}]{caption}\captionsetup{labelsep= none,justification=justified,width=.75\textwidth,aboveskip=5pt}

\input{definitions}
%\include{header}
%\include{firstpage}

\tableofcontents
\listoffigures

\begin{document}

\chapter{ شعله های پیش مخلوط آرام }
شرایطی را در نظر بگیرید که سوخت و اکسیدکننده یک واکنش انفجاری را طی کنند. چنین شرایطی قویاً وابسته به فشار و دماست.  دقیق است. دیگر تعاریف شعله را در محیط های نسبی تری تعریف می کنند. شعله را می توان یک واکنش شیمیایی خودپایدار در نظر گرفت که در یک ناحیه واکنش گسسته رخ می دهد. بسته به اینکه سرعت گازهای نسوخته بزرگ تر یا کوچک تر از شعله باشد ممکن است واکنش دهنده ها وارد این ناحیه شوند یا اینکه ناحیه واکنش به درون واکنش دهنده ها حرکت کند. \\
\section{ ساختار شعله آرام }

با تازی گرما در سیستم می گردد و دلیل ماکزیمم بودن منحنی آزاد شدن گرما در شکل 4 نردیک به نقطه ماکزیمم دماست. این منحنی به علت ناپدید شدن سریع $CO$ و دیگر اعضای میانی سوخت به سرعت افت می کند. دما اما به خاطر دیفیوژن رو به عقب گرما به گازهای سردتر انحنای ملایم تر و نمایی-شکلی را طی می کند. \\
ناحیه بازترکیب* مربوط به گازهای سوخته یا ناحیه پس از شعله می شود. اگرچه واکنش های بازترکیب خیلی اگزوترمیک هستند، بازترکیب شدن رادیکال ها چنان غلظت پائینی دارد که پروفیل دما تأثیری از این فاز سیستم کلی شعله نمی بیند. \\
\section{ سرعت شعله آرام }

سرعت شعله، که همچنین سرعت سوزش*، سرعت احتراق نرمال*، یا سرعت شعله آرام خوانده می شود، به صورت دقیق تر به عنوان سرعتی معرفمقاله اصلی هر تئوری یا مقاله مروری ایوانس مراجعه کنید. در اینجا از هر گروه یک تئوری انتخاب می شود تا ویژگی های هر گروه نمایان گردد.		
\section{ تئوری های حرارتی: بسط مالارد و لوشاتلیه }

اساسبه خاطر داشته باشید که بالابردن دمای اولیه در حدود 100درجه باعث بالا رفتن دمای شعله به مقداری خیلی کمتر می شود. \\
\section{ تئوری های مفهومی: تئوری زلدویچ، فرنک کامنتسکی و سمنوف }
تنفورد و پیز فرض کردند که برای واکنش های مشخصی در شعله های آرام، نرخ نفوذ رادیکال های فعال در گازهای نسوخته بر مقدار که توسط دیدگاه ساده مالارد-لوشاتلیه نیز نشان داده شد.
\section{تئوری های نفوذی: تئوری تنفورد و پیز}
تنفورد و پیز فرض کردند که برای واکنش های مشخصی در شعله های آرام، نرخ نفوذ رادیکال های فعال در گازهای نسوخته بر مقدار کاربر باید برنامه ی کوتاهی بنویسد که بر روی ساب روتین اجرا می شود. اولین کاری که کد شعله انجام می دهد تشخیص این مسأله است که آیا فضای کافی برای حل مسأله وجود دارد یا خیر. طبیعتاً هر چه نقاط شبکه مورد علاقه کاربر بیشتر باشد فضای ذخیره سازی بیشتری مورد نیاز است. کاربر باید همچنین یک ساب روتین محیطی تشریح دهنده فضای فیزیکی شعله به شکل تابعی از فاصله از مشعل ایجاد کند. توصیه می شود که کاربر کد چمکین برای مطالعه شعله آرام کلیدواژه های ورودی و چند مثال را دنبال کند. خروجی کد حاوی توزیع محوری دما، چگالی، ترکیب و سرعت در نقاط مختلف شبکه است. تعداد نقاط شبکه و ضخامت ناحیه واکنش در فایل ورودی مشخص می شوند.\\
\begin{figure}[!h]
\centering{\includegraphics[width=100mm]{fig12}}
\caption{ساختار کد چمکین}
\end{figure}
\begin{figure}[!h]
\centering{\includegraphics[width=100mm]{fig13}}
\caption{پروفیل های محاسبه شده کسر مولی در یک شعله استوکیومتری $H_2O_2$ در فشار و دمای محیط}
\end{figure}
پروفیل های محاسبه شده کسر مولی در یک شعله استوکیومتری $H_2/O_2$ در $p=1 atm$ و $T_u=298 K$ در شکل 14 نشان داده شده است. این محاسبات توسط وارناتز با نرخ سینتیک شیمیایی چمکین انجام شده است.\\
\section{اندازه گیری سرعت شعله}
داده شده است. این محاسبات توسط وارناتز با نرخ سینتیک شیمیایی چمکین انجام شده است.\\
\begin{figure}[!h]
\centering{\includegraphics[width=100mm]{fig14}}
\caption{تغییرات سرعت و دما در طول سیستم شعله غیریک بعدی}
\end{figure}
در شکل*،$u_x$، سرعت جریان گاز در $x$ در شعله صفحه ای، با مقیاس مشابه در مقابل $x$، مختصات فضایی عمود بر جبهه شعله، رسم شده است. فرض شده است که بر روی قسمت اصلی افزایش سریع دما، $u_r$ و $u_x$ تلاقی می کنند. این تناظر در صورتی که انحنای شعله در مقایسه با ضخامت آن بزرگ باشد درست خواهد بود. در این صورت سرعت سوزش مقداری خواهد بود که $u_x$ با میل $x$ به منفی بی نهایت به آن میل خواهد کرد. اگر چه، به دلیل اینکه دمای گاز نسوخته با تغییر $x$ به صورت نمایی تغییر می کند، مقدار $u_x$ در فاصله کوتاهی از شعله ثابت خواهد شد. \\
شکل14.*\\
مقدار $u_r$ در سمت دما پائین شعله کروی در هیچ نقطه ای به کوچکی مقدار محدودکننده $u_x$ نخواهد بود. با این حال مقدار $u_r$ در نقطه ای که کمینه است نسبتاً برای تمام شعله های عادی ( که در آنها ناحیه شعله نازک است) کمی بیشتر از مقدار محدود کننده $u_x$ خواهد بود. در واقع، تفاوت، اگر چه صفر نیست، برای چنین شعله هایی غیرچشمگیر خواهد بود. این مقدار $u_r$ را می توان با استفاده از فرمول زیر به دست آورد:
\begin{equation*}
u_r=\dot{m}/\rho_r A_r
\end{equation*}
از آنجا که لایه مورد نظر دقیقاً در ابتدای سمت نسوخته شعله است، $\rho_r$ نزدیک $\rho_u$ خواهد بود و $\dot{m}/\rho_r$ مقداری نزدیک به نرخ شار حجمی گازهای نسوخته خواهد داشت.\\
بنابراین در عمل، برای به دست آوردن مقداری برای سرعت سوزش، که مقداری نزدیک به مقدار مربوط به صفحه شعله دارد، لازم است تا یک ناحیه تا حد ممکن در سمت نسوخته شعله انتخاب و اندازه گیری شود. سیستم هایی مانند شعله های بونسون بسیار پیچیده تر از حالت های صفحه ای یا کروی هستند.\\
\begin{figure}[!h]
\centering{\includegraphics[width=100mm]{fig15}}
\caption{رژیم دمایی در یک شعله آرام}
\end{figure}
پیش از ادامه بحث، روش های مشاهده آزمایش را در نظر بگیرید. روش های زیر برای مشاهده شعله به وفور مورد استفاده قرار گرفته اند:\\
\item قسمت براق شعله مورد مشاهده قرار گرفته و سمت این ناحیه، که در جهت گازهای نسوخته است برای اندازه گیری (عکس برداری مستقیم) مورد استفاده قرار می گیرد.\\
\item یک تصویر سایه نما گرفته می شود.\\
\item یک تصویر شیلرن گرفته می شود.\\
\item از روش اینترفرومتری استفاده می شود.\\
\begin{figure}[!h]
\centering{\includegraphics[width=100mm]{fig16}}
\caption{جبهه اپتیکی در مشعل بانسن}
\end{figure}
اما هر کدام از این روش ها کدام سطح شعله را به دست می دهند؟ مجدداً توزیع دما در شعله را که در شکل (8*) ارائه شد در نظر بگیرید. ناحیه براق در شعله به تأخیر افتاده و در نتیجه مطلوب نمی باشد.\\

\subsection{روش برنر}
در این روش گازهای پیش مخلوط از یک تیوب استوانه ای پوشش دار که به قدر کافی بلند هست تا در دهانه جریان خطی داشته باشیم به بالا جریان دارند. گاز در دهانه تیوب می سوزد و شکل مخروط بنسن ضبط و به وسیله ابزار و روش های مختلفی اندازه گیری  برنر قبل از رسیدن به مخروط مرئی واگرا می گردد. این آزمایش ها بسیاری از محققین را به سمت استفاده از مخروط شلیرن به عنوان مناسب ترین روش ارزیابی سرعت شعله هدایت کرده است.\\

سه روش دیگری* که مورد بحث واقع می شوند مقدار کمی گاز مصرف می کنند.\\
\subsection{روش تیوب استوانه ای}
مخلوط گازی در یک تیوب افقی که یک انتهای آن باز است محترق می گردد. نرخ پیشرفت شعله در گاز نسوخته سرعت شعله خواهد بود.\\

\subsection{روش حباب صابون}
در تلاش برای حذف اثرات دیواره، دو روش کروی به وجود آمد. در روشی که اینجا مورد بحث قرار می گیرد مخلوط گازی در یک حباب صابون قرار دارد و در مرکز آن به وسیله جرقه محترق می گردد تا شعله ای کروی در جهت شعاع منتشر گردد. چون گاز در یک لایه صابونی پوشیده شده است، فشار ثابت باقی می ماند. رشد پیشانی شعله در طول شعاع با وسایل عکس برداری دنبال می شود. چون در هر مرحله از انفجار، گاز سوخته در پشت شعله حجم بزرگتری از مقدار اشغال شده پیش از سوختن اشغال می کند، گازهای 
که $R$ شعاع کروی بوده و $r$ شعاع شعله کروی در هر لحظه می باشد. این واقعیت که ترم دوم داخل براکت نزدیک به یک می باشد باعث می شود به دست آوردن دقت های بالا مشکل باشد.\\
\subsection{روش مشعل با شعله تخت}
این روش معمولاً منسوب به پاولینگ است. چون این روش ساده ترین پیشانی شعله، و پیشانی ای که در آن مساحت سایه، شیلیرن، و پیشانی مرئی یکسان است را ارائه می دهد، می توان گفت دقیق ترین روش می باشد.\\










%\pagenumbering{adadi}
\end{document}