填充多孔纤维的微细通道内CH_4/空气火焰的稳燃机理

在微细通道内填充高孔隙率(0.94)、低导热系数(0.3,W/(m·K))的陶瓷纤维能够有效拓宽驻定火焰波发生的速度范围.为了揭示其稳燃机理,本文进行了数值模拟,结果表明:增大纤维导热系数或者减小孔隙率时,驻定火焰出现的速度范围缩小,而且火焰对上游未燃气体的预热量和向下游的散热量都将增大,但是后者明显高于前者.因此,微细通道内填充纤维型多孔介质后驻定火焰范围变宽的根本原因在于其具有很低的导热系数和很高的孔隙率,有效地减少了火焰向下游传递的热量,提高了火焰稳定性.

不同管径的Y形微燃烧器内氢气-空气非预混燃烧的火焰传播特性

实验研究了内径分别为1 mm、2 mm和3 mm,水平通道长度为200 mm的Y形微燃烧器内氢气/空气扩散燃烧的火焰传播特性。首先,d=2 mm的燃烧器内的火焰传播模式最为丰富。其次,当燃烧器管径较大时,火焰更容易因扰动而发出噪音。在d=2和3 mm的燃烧器内能观察到两个阶段的噪音,而当d=1 mm时只有一个阶段的噪音。d=2 mm的燃烧器内平均火焰传播速度最小。而且,随着管径的增大,边界火焰更长。值得注意的是,在d=1 mm的燃烧器内,实验观察到了移动的"火焰街"。最后,基于系统的实验观察绘制了八种火焰传播模式的分布图。总之,本文不仅揭示了火焰传播特性与运行参数和尺度效应之间的关系,而且能为Y形微燃烧器的设计和运行提供指导。