湍流射流火焰抬举高度的实验研究

湍流射流燃烧作为工业燃烧室中普遍存在的燃烧方式,研究湍流射流火焰不仅能促进实际燃烧室的设计改造,更能增强对湍流燃烧理论的理解。在轴对称伴流射流燃烧器实验平台上,研究了湍流自由射流火焰抬举高度随射流速度的变化及氮气稀释和伴流速度对火焰抬举高度的影响。实验结果表明湍流自由射流燃烧火焰抬举高度随射流速度呈线性增长;随氮气稀释摩尔分数的增加其抬举高度的线性斜率增大,射流火焰吹出喷嘴的雷诺数降低,火焰更易发生抬举;同时,氮气稀释摩尔分数的增加也导致射流火焰发生吹熄时雷诺数减小,射流火焰在射流速度完全进入湍流之前发生吹熄;伴流速度小于0.3 m/s时对火焰抬举高度的影响不大,当伴流速度大于0.3 m/s时抬举高度随伴流速度的增加呈线性增长,当射流速度大于20 m/s时,伴流速度的影响降低;对比伴流与稀释对抬举高度的影响可知射流速度大于30 m/s时对伴流的敏感性大于稀释,而在射流速度小于30 m/s时对稀释更敏感。

可控有损热伴流燃烧器的性能研究

工业应用MILD燃烧,借助复杂的流体力学结构卷吸燃烧产物来实现高温、低氧的燃烧氛围,化学反应耦合流体力学结构大大增加了研究难度.设计可控有损伴流燃烧器,使得化学反应从复杂流体力学中解耦出来,有利于更进一步开展基础研究.通过实验研究表明：该燃烧器可以提供温度1400～2000K,氧气摩尔百分比0～10％的伴流条件,在喷嘴下游120 mm以内,半径不小于50 mm的圆柱体内,温度分布均匀,可以模拟工业中MILD燃烧工况.