张猛
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俞森彬
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金武
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王金华
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黄佐华
工程热物理学报
利用平面激光诱导荧光(OH-PLIF)技术测量了CH4/air预混湍流火焰前锋面结构,通过图片处理得到了测量平面上的二维火焰面密度.基于不同的假设建立了三种不同模型,利用二维探测得到的火焰面信息来估计三维火焰面密度在测量面上的值,通过积分三维火焰面密度估计值得到燃烧系统的燃料消耗率.结果表明,预混湍流火焰前锋面为凹凸的褶皱结构,平面测量的二维火焰面密度明显低估了真实的火焰面密度,利用模型估计得到的3D火焰面密度对2D值有明显的改善.燃烧系统的燃料消耗率可以用来评估模型的可靠性,结果表明模型的误差都在40％以内.
关键词:
OH-PLIF
,
湍流火焰前锋面
,
3D火焰面密度
,
燃料消耗率
金武
,
王金华
,
俞森彬
,
谢永亮
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黄佐华
工程热物理学报
本文采用OH-PLIF探测系统对在McKenna平面火焰炉上产生CH4/H2/CO2/O2细胞状火焰进行了定量测量和分析.研究发现,平面火焰在稀燃极限附近会出现胞状结构,细胞数量随当量比/掺氢比的增加而增加,主要是由火焰自身不稳定性导致.同时我们通过OH-PLIF图片定量提取并定义了相关参数以表征平面火焰的不稳定程度,并发现随着火焰悬浮距离的减少火焰趋向于稳定,火焰对炉面的热损失有抑制不稳性发生的作用.通过线性理论分析,我们发现RS模型能够很好预测火焰稳定性随当量比变化趋势,但无法预测随掺氢比的变化趋势.在掺氢状态下,火焰面离炉面更近,炉面对火焰不稳定性的抑制作用不可忽视,故理论模型对掺氢影响的预测失效.
关键词:
OH-PLIF
,
McKenna平面火焰炉
,
细胞状火焰
,
不稳定性
王金华
,
俞森彬
,
卫之龙
,
金武
,
谢永亮
,
黄佐华
工程热物理学报
利用OH-PLIF火焰结构激光诊断技术获得了不同当量比下CO:H2为1:4的合成气预混层流本生灯火焰OH基分布.结合STAR-CD模拟结果,分析了拉伸率和优先扩散随当量比的变化规律,以及变当量比条件下拉伸率和优先扩散的相互作用机理.结果表明,本生灯火焰顶端是强烈负拉伸,由火焰弯曲引起的强负拉伸和流动引起的微弱正拉伸共同作用.在稀燃条件下,随当量比的减小,顶端负拉伸作用增强,加剧局部优先扩散作用,引起未燃混合气中的燃料比例下降,削弱顶端局部燃烧强度,导致顶端开口现象.
关键词:
顶端开口
,
拉伸率
,
OH-PLIF
,
优先扩散
,
合成气
