流量非对称性对层流火焰传播速度测量的影响

对冲火焰被广泛地应用于测量层流火焰传播速度,但实验中常常出现两个喷嘴的流量非对称,造成流场的非对称性。通过数值模拟发现,流量不对称性使得火焰锋面不断移向流量较小的一侧,两侧火焰速度均发生变化,随着流量差增大,流量较大侧得到的层流火焰速度也稍有增加,而流量较小侧的与对称条件下的一致。建议尽量使用流量较小侧作为测量区域。在常规实验的流量偏差内,使用局部拉伸率拟合所得到的层流火焰传播速度是可靠的。

CO_2和N_2稀释对CO混合燃料扩散火焰NO生成排放特性的影响

以CO为主燃料的混合燃料为研究对象,以层流对冲扩散火焰为基础,应用CHENKIN软件的OPPDIF模型,采用包含53种组分、325个基元反应的甲烷燃烧详细反应机理(GRI-Mech 3.0),研究以CO为主燃料混合燃料燃烧特性和NO抑制措施。结果表明:CO_2和N_2无论是稀释空气侧还是燃料侧都可以显著降低NO的生成,稀释空气侧降低NO生成的效果要优于稀释燃料侧,CO_2稀释抑制NO效果要优于N_2。

控制体自由单元法及其在湍流燃烧中的应用

采用稳态层流火焰面模型来描述湍流-火焰之间的相互作用,在某种程度上实现了流动和化学反应之间的解耦,能够以较少的计算量比较好地预测多种燃烧现象,非常适合在工程中推广应用。采用自由单元法来克服工程中的复杂几何模型划分网格的难题,自由单元法只需要在计算区域内布置一定数量的散点,用于离散控制方程。分别对层流对撞非预混火焰、二维非预混层流伴流火焰、湍流非预混对撞火焰、燃烧器湍流非预混燃烧进行了数值模拟。将计算结果与参考值进行了对比研究,验证了自由单元法模拟湍流燃烧过程的正确性与有效性。

对冲火焰流场的二维分布对层流火焰传播速度测量的影响

在φ=0.6～0.75的条件下,利用PIV测得对冲火焰的二维速度场,分析使用偏移中心线一定距离提取的轴线速度分布曲线所得到的层流火焰传播速度S_L^0与沿中心线提取的速度分布曲线得到的S_L^0之间的误差大小。实验结果表明,在弱火焰时对冲火焰速度场具有明显的二维效应。φ=0.6,偏离中心轴线5mm时,相对误差达到33%;而φ=0.75时,相对误差小于5%。因此,对于弱火焰的二维速度场,测量必须沿中心线进行。