定容燃烧火焰传播半径测量准确度的研究

利用MATLAB软件编写了纹影图片批量处理程序,从火焰传播各方向上获得半径值,提出以半径均值、半径均值相对误差和半径提取值标准偏差3个指标来评价火焰传播半径的分布状态.研究表明:点火电极是导致火焰传播失真的重要原因,通过优化排除点火电极的影响角度范围(γ为65°~115°和245°~295°)来减小测量误差;优化后,半径均值增幅为0.96%~2.08%,半径均值相对误差减小为-0.06~0.86,半径提取值标准偏差减幅为44.20%~71.33%.综合考虑,在初始温度Tu=323 K、初始压力pu=0.1 MPa、当量比φ=1.0和稀释率φr=6%工况下,优化选择的火焰传播半径测量角度步长Δθ=6°.

球形罐中丙烷—空气混合气火焰传播特性分析

为了研究不同当量比时丙烷—空气混合气火焰的微观结构、加速传播过程,利用高速纹影等技术对火焰传播过程进行了拍摄,对不同当量比条件下的火焰传播规律进行分析及对比,特别地分析了预混火焰中形成的特殊火焰结构——Tulip的形成过程。研究结果表明,在富燃情况下,火焰传播特性明显受点火能量的影响,浮力也会改变火焰传播过程。当浮力降低且火焰半径增长速率急速下降时,Tulip火焰结构开始形成。

高压火焰传播临界初始半径的实验和理论研究

本文从实验和理论计算上对第一临界火焰初始半径和第二火焰临界初始半径进行了研究。由于第一临界火焰初始半径从实验中难以获得,本文测量了最小临界火焰半径来代替研究第一临界初始半径的规律。本文利用定压燃烧弹测量了1,3-丁二烯/氦气/氧气混合气在当量比0.8∼1.5,初始压力最高1.5 MPa下的临界火焰初始半径,研究了当量比和压力对两种临界火焰初始半径及其对应的临界火焰拉伸率的影响,利用非线性模型给出了快速预测第一和第二临界火焰半径的方法。本文还利用火焰详细模型计算了理论临界火焰初始半径,并与实验结果进行了比较。利用详细模型研究了Zel’dovich数对于临界初始半径的影响。

顶棚射流扩展火焰长度工程计算模型

运用FDS数值模拟方法,通过不同火源功率、不同火源直径和不同顶棚高度等19种火灾算例,分析了不同模拟工况下顶棚射流横向扩展火焰的发展情况。根据模拟结果,拟合得到顶棚射流横向扩展火焰半径的工程计算模型,并和前人得到的计算模型进行了比较。