王培勇
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李琼
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冯韬
工程热物理学报
湍流燃烧的基本火焰结构是拉伸的曲面涡管;拉伸流场中的管形火焰模拟了湍流燃烧的细微结构。本文对平面预混火焰、拉伸预混火焰和管形拉伸预混火焰进行了质量、能量和组分的守恒分析。通过对比这几种火焰,揭示了火焰拉伸效果是通过优先扩散改变火焰温度和熄火极限;而火焰曲率通过增强或削弱这种优先扩散效果来影响火焰温度,影响的大小和火焰厚度与火焰半径的比值呈正比。
关键词:
火焰拉伸效果
,
火焰曲率效果
,
优先扩散
,
预混火焰
,
湍流燃烧模型
袁莉
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王双峰
,
工程热物理学报
地面常重力（1g）条件下,丙烷/空气预混火焰向上传播的富燃极限为9.2%C_3H_8,而向下传播时的富燃极限仅为6.3%C_3H_8,二者之间存在明显差距。利用微重力条件下的实验,对燃料浓度从6.5%到8.6%（微重力实验中测定的可燃极限）范围内的丙烷/空气预混火焰特性进行了研究。实验发现,重力对近极限丙烷/空气火焰的传播有显著影响,影响程度随着当量比的增加而增大。微重力下丙烷/空气的富燃极限为8.6%C_3H_8（φ=2.24）,明显高于1g条件下向下传播火焰的可燃极限,略低于向上传播火焰的可燃极限。随着当量比的增大,根据压力变化曲线计算的火焰层流燃烧速度从8.5cm/s逐渐减小到2.7 cm/s,可燃极限处的层流燃烧速度与前人实验数据一致。
关键词:
预混火焰
,
可燃极限
,
层流燃烧速度
,
微重力
王海鸥
,
罗坤
,
卢树强
,
樊建人
工程热物理学报
本文采用完全可压缩的N-S方程,对当量比为1.0的H_2/air旋流预混火焰进行了直接数值模拟研究。氢气和空气的化学反应采用9种组分19步的详细机理。模拟结果表明,强旋流流场中存在回流区,碗形旋流火焰稳定在回流区的外围。在火焰面上沿火焰法向提取了局部火焰结构,将局部湍流火焰结构与层流预混火焰的火焰结构进行了比较,发现局部湍流火焰比层流预混火焰更薄,燃烧强度更高。
关键词:
直接数值模拟
,
旋流
,
预混火焰
,
回流区
,
火焰结构
许广举
,
王忠
,
李立琳
,
陈林
,
李铭迪
工程热物理学报
羰基物是低温燃烧过程中产生的不完全氧化中间产物，主要产生在预混燃烧阶段。从化学反应动力学角度，分析了预混火焰条件下，燃油量、过量空气系数和调合比例等因素对生物柴油羰基物生成的影响。通过改变空气稀释比进行空气预处理，通过掺混氢气、掺混一氧化碳、掺混甲烷进行燃料预处理，对生物柴油羰基类污染物的排放控制进行了数值模拟。研究结果表明，生物柴油预混火焰中甲醛的形成与氧化分解受进口质量流率的影响不大；提高过量空气系数可以加快生物柴油的氧化反应速率和甲醛的进一步氧化；随着生物柴油调合比例的增大，甲醛分布区域向外焰位置漂移，甲醛的峰值浓度随着调合比例的增大而减小；生物柴油预混火焰中甲醛浓度受空气稀释比的影响较小；采用氢气、一氧化碳、甲烷作为燃料添加剂，可以有效改善油气混合，提高火焰温度和火焰绝热燃烧速度，有助于燃烧中间产物甲醛的再次氧化分解。
关键词:
预混火焰
,
生物柴油
,
羰基物
