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微重力环境对层流射流扩散火焰形貌特征的影响
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作者 张单 苑钧集 +1 位作者 姚浩伟 李森 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第9期1178-1182,共5页
研究微重力环境下层流射流扩散火焰的形貌特征,可为航天领域中火灾探测的研究提供理论支持。本文首先选取可控的层流射流扩散火焰,对火焰炭黑特性及其对火焰温度和热辐射的影响进行了理论分析。其次,在国家微重力实验室落塔设备中进行实... 研究微重力环境下层流射流扩散火焰的形貌特征,可为航天领域中火灾探测的研究提供理论支持。本文首先选取可控的层流射流扩散火焰,对火焰炭黑特性及其对火焰温度和热辐射的影响进行了理论分析。其次,在国家微重力实验室落塔设备中进行实验,微重力水平可达10~10g,实验结果表明,微重力环境下随着伴流空气速度增大火焰亮度增大,火焰辐射分数降低,火焰温度升高,同时火焰内高温区位于火焰两翼处。 展开更多
关键词 微重力 射流 层流扩散火焰 火焰形貌
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电场调控生物柴油液滴燃烧行为
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作者 左磊 王军锋 +1 位作者 高健 王道睿 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2983-2990,共8页
电场作用下的液滴燃烧是研究静电喷雾燃烧的基础。设计搭建了电场作用下燃料液滴燃烧实验装置,通过可视化手段研究了竖直电场中生物柴油液滴的燃烧行为,分析了不同电场度下的火焰形貌、液滴形态演变特征及液滴燃烧规律。结果表明,电场... 电场作用下的液滴燃烧是研究静电喷雾燃烧的基础。设计搭建了电场作用下燃料液滴燃烧实验装置,通过可视化手段研究了竖直电场中生物柴油液滴的燃烧行为,分析了不同电场度下的火焰形貌、液滴形态演变特征及液滴燃烧规律。结果表明,电场力与自然浮力的竞争决定了火焰形貌,随着电场强度增大,向上火焰、准球形火焰和向下火焰相继出现,表现为上火焰高度减小、下火焰高度增大、火焰宽度先增大后减小、火焰锋面面积先减小后增大,其最大变化幅度依次为69.9%、243.1%、17.0%、10.9%。由于火焰锋面是燃料蒸气和氧气的反应区域,液滴的燃烧持续期随着电场强度增大而呈现先增大后减小的趋势,最大变化幅度为18.1%。 展开更多
关键词 生物柴油 多相流 界面 电场 液滴燃烧 火焰形貌 燃烧持续期
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甲烷瞬态火焰与壁面油膜相互作用的实验观测 被引量:1
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作者 梁兴雨 王诗文 +3 位作者 王昆 张洪升 郑志伟 李畅 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期335-342,共8页
针对甲烷扩散火焰-壁面相互作用过程,设计了可生成瞬态火焰的焰-壁作用可视化实验装置,利用纹影法与高速相机研究了不同壁面条件下甲烷瞬态火焰撞壁过程火焰形貌的发展演化过程,基于MATLAB数值方法发展了数字图像分割处理技术,并对纹影... 针对甲烷扩散火焰-壁面相互作用过程,设计了可生成瞬态火焰的焰-壁作用可视化实验装置,利用纹影法与高速相机研究了不同壁面条件下甲烷瞬态火焰撞壁过程火焰形貌的发展演化过程,基于MATLAB数值方法发展了数字图像分割处理技术,并对纹影图像展开了定量分析.基于撞壁瞬间火焰羟基(OH·)活性自由基发光特性考察了油膜对火焰燃烧强度的影响,探究了撞壁高度和壁面油膜特性对焰-壁相互作用的影响机理.结果表明:射流扩散火焰撞壁过程可分为4个阶段,壁面高度对撞壁火焰形貌特征和燃烧特性影响显著,壁面油膜蒸气通过改变撞壁火焰前锋面燃气当量比影响其燃烧强度和形貌特征. 展开更多
关键词 甲烷瞬态火焰 焰-壁相互作用 火焰形貌 羟基自由基发光 图像分割处理技术
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基于丙酮/CH_(2)O双组分PLIF技术的横向声波激励预混火焰未燃区/预热区特性研究
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作者 闫博 孙永超 +5 位作者 朱家健 吴戈 万明罡 田轶夫 陈爽 孙明波 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期139-145,共7页
热声不稳定问题是航空航天动力装置发展中的难题之一,针对预混燃烧火焰的热声不稳定机理研究是解决实际发动机热声振荡难题的必经之路。采用丙酮/CH_(2)O双组分PLIF同步测量技术对横向声波激励下的预混火焰特性进行了研究,获得了横向声... 热声不稳定问题是航空航天动力装置发展中的难题之一,针对预混燃烧火焰的热声不稳定机理研究是解决实际发动机热声振荡难题的必经之路。采用丙酮/CH_(2)O双组分PLIF同步测量技术对横向声波激励下的预混火焰特性进行了研究,获得了横向声波激励预混燃烧火焰中的未燃区/预热区分布变化情况。实验结果表明:随着激励声波声压级的增大和激励声波频率的减小,未燃区/预热区形貌的变化逐渐增强;同时,随着激励声波相位的变化,未燃区/预热区形貌呈周期性变化。对丙酮PLIF图像进行边界提取,获取了不同声波频率、声压级条件下的未燃区抬举高度、扩散面积。利用丙酮/CH_(2)O双组分PLIF同步测量成功捕捉到典型声波频率、声压级下的火焰形貌演化过程,并分析了该典型工况下的火焰熄灭现象及其机制。 展开更多
关键词 丙酮/CH_(2)O双组分PLIF 声波激励 预混燃烧 混合特性 火焰形貌
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高压天然气场站水平喷射火焰危害评估方法
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作者 王大庆 田绍伟 +1 位作者 梁平 游赟 《天然气与石油》 2017年第5期112-118,共7页
水平喷射型火灾是高压天然气场站最典型且危害性最大的火灾事故类型,为避免或减少其对周围人员、设备设施等造成的严重影响,开展了场站水平喷射火焰危害性评估方法的研究。首先,在以往相关理论分析和试验研究基础上,以水平倒置圆锥台形... 水平喷射型火灾是高压天然气场站最典型且危害性最大的火灾事故类型,为避免或减少其对周围人员、设备设施等造成的严重影响,开展了场站水平喷射火焰危害性评估方法的研究。首先,在以往相关理论分析和试验研究基础上,以水平倒置圆锥台形状去近似表征水平喷射火焰形貌,并给出火焰轮廓尺寸参数的解析表达式;然后,基于固体火焰模型采用模型等效变换的方式,建立火焰热辐射通量计算模型;最后,提出以热毁伤阈值为基准的目标受火焰热辐射伤害情况判定方法。应用与分析表明:火焰形貌尺寸会随着孔口泄漏率、压力、温度等泄漏参数的变化而变化,站内安全联动装置可在短时间内有效降低火焰热辐射通量;火焰热辐射伤害程度各等级间的变化或同一伤害级别下伤害百分数的陡变,均发生在较短距离范围内。研究成果可对水平喷射火焰的热毁伤半径和毁伤区域面积进行有效预测,有助于高压天然气场站事故风险的定量化评估和事故应急处置预案的制定。 展开更多
关键词 高压天然气场站 水平喷射火焰 火焰形貌 危害评估 热辐射通量 固体火焰模型
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单颗粒煤挥发分火焰碳烟演化实验研究 被引量:4
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作者 王安振 司梦婷 +5 位作者 袁林 李蜜 闫伟杰 罗自学 程强 周怀春 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1-10,共10页
搭建单颗粒煤燃烧检测平台,进行了单颗粒煤挥发分火焰中碳烟生成的检测研究。基于高速摄像仪检测得到的碳烟体积分数分布,结合热泳探针技术和扫描电子显微镜对挥发分火焰中碳烟颗粒的形貌进行分析,探究了单颗粒煤挥发分火焰中碳烟分布... 搭建单颗粒煤燃烧检测平台,进行了单颗粒煤挥发分火焰中碳烟生成的检测研究。基于高速摄像仪检测得到的碳烟体积分数分布,结合热泳探针技术和扫描电子显微镜对挥发分火焰中碳烟颗粒的形貌进行分析,探究了单颗粒煤挥发分火焰中碳烟分布特征及演化过程。结果表明:在稳定燃烧阶段,最大碳烟体积分数出现在尾焰低温区,且相同燃烧条件下烟煤的碳烟体积分数较高;挥发分火焰的初期碳烟分散在焦油中,伴随焦油被消耗,碳烟颗粒由簇状团聚为尺寸更大的链状;成熟碳烟颗粒团聚物中,大同烟煤和神华烟煤燃烧生成的碳烟形貌参数相近,印尼褐煤燃烧生成的碳烟平均主颗粒粒径小、分形前置因子最大,团聚结构更紧凑。 展开更多
关键词 单颗粒煤燃烧 碳烟体积分数 火焰图像检测 热泳取样 煤粉火焰碳烟形貌
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钾盐对发射药静态燃烧烟焰性能的影响 被引量:3
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作者 何昌辉 王琼林 +4 位作者 魏伦 刘少武 张远波 刘波 韩冰 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期102-106,共5页
为研究钾盐对发射药静态燃烧烟焰性能的影响,以含钾盐的发射药样品为对象,采用单幅放大彩色摄影法、微热电偶测温法以及双光路透射率系统,研究了硫酸钾(K2SO4)、硝酸钾(KNO3)、新型有机钾盐(DK、HK、LK、JK和PK)等对发射药燃烧时的火焰... 为研究钾盐对发射药静态燃烧烟焰性能的影响,以含钾盐的发射药样品为对象,采用单幅放大彩色摄影法、微热电偶测温法以及双光路透射率系统,研究了硫酸钾(K2SO4)、硝酸钾(KNO3)、新型有机钾盐(DK、HK、LK、JK和PK)等对发射药燃烧时的火焰形貌、火焰峰温、烟雾可见光透光率的影响。结果表明,无机钾盐K2SO4对发射药静态燃烧火焰大小和峰温的抑制效果最好,但会使发射药静态燃烧时的烟雾可见光透过率大大降低;高氧含量的新型有机钾盐DK、HK及LK对发射药静态燃烧火焰大小和峰温有较好的抑制效果,并且含新型有机钾盐的发射药静态燃烧时的烟雾可见光透过率较高,3种含高氧含量钾盐(LK、DK和HK)的发射药的烟雾可见光透过率均大于50%;钾盐的粒径从104μm减小到5μm时,消焰效果得到提高,但烟雾可见光透过率的变化规律并不一致。 展开更多
关键词 发射药 钾盐 火焰形貌 火焰峰温 烟雾可见光透过率 静态燃烧
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