微米级铝颗粒在水蒸气和氧气中的点火燃烧特性

通过实验研究了单个微米级铝颗粒(50~160μm)在水蒸气和不同氧含量环境中的点火燃烧特性,通过铝颗粒的光学信息确定了其初始直径和火焰平均直径,划分了点火延迟时间和燃烧时间。铝颗粒的燃烧过程会发生多种不同的燃烧行为,颗粒破碎、喷射更易发生在温度更高的环境中,微爆更易发生在氧含量更高的环境中。提高环境温度和含氧量均可以减少颗粒的点火延迟时间,但是温度更高反而使颗粒的燃烧时间更长,这可能是高温氧化铝带走了颗粒大量的热量造成的。提高氧含量可以有效减少颗粒的燃烧时间,在弱氧化性环境中铝颗粒的燃烧集中在表面,并且难以完全燃烧,表面反应在燃烧过程中发挥了重要的作用。