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液滴群在两段自着火条件下的内群燃烧及向外群燃烧的转变数值模拟分析
1
作者 周恒毅 刘有晟 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期111-118,共8页
利用数值模拟研究了正庚烷和正十二烷液滴群在两段自着火条件下的内群燃烧及向外群燃烧转变的机理.首先分别分析了冷火焰和热火焰内群燃烧的火焰结构.进一步比较发现,虽然正庚烷与正十二烷的挥发性不同,但液滴群参数相同时其燃烧阶段一... 利用数值模拟研究了正庚烷和正十二烷液滴群在两段自着火条件下的内群燃烧及向外群燃烧转变的机理.首先分别分析了冷火焰和热火焰内群燃烧的火焰结构.进一步比较发现,虽然正庚烷与正十二烷的挥发性不同,但液滴群参数相同时其燃烧阶段一致,通过对时间尺度和蒸发进程的分析发现,该现象的原因为液滴群内燃烧是蒸发控制的物理过程,挥发性不同仅影响不同过程发生的时间.最后,对液滴群内燃烧向外燃烧过渡的算例展开分析,发现液滴群内燃烧火焰穿透整个液滴群后,液滴群内部氧气减少,形成了富燃的区域,而液滴群外部形成了传统的扩散火焰. 展开更多
关键词 液滴群 群燃烧 二段着火 冷火焰
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航空煤油蒸发过程中组分官能团和液相物性参数的变化 被引量：1
2
作者 罗磊 刘有晟 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期493-500,共8页
航空发动机中煤油的实际燃烧经历雾化、挥发和燃烧的耦合过程,因为其组分随着挥发过程而发生变化,引起其化学及物理特性的变化,进而对多相燃烧过程产生影响.本文通过国产航空煤油RP-3的蒸馏实验,利用气相色谱-质谱(GC-MS)和核磁共振(NMR... 航空发动机中煤油的实际燃烧经历雾化、挥发和燃烧的耦合过程,因为其组分随着挥发过程而发生变化,引起其化学及物理特性的变化,进而对多相燃烧过程产生影响.本文通过国产航空煤油RP-3的蒸馏实验,利用气相色谱-质谱(GC-MS)和核磁共振(NMR)1H谱和13C谱分析方法来研究航空煤油在蒸发过程中组分以及官能团的变化,发现其组分分布在蒸馏过程中变化剧烈,但官能团变化较小.同时,通过匹配官能团来确保燃烧特性一致的方法构建了一个详细24组分模型燃料,并采用该模型对其蒸发过程中物性参数(密度、表面张力、运动黏度)进行预测.发现这些液相物性参数受组分变化影响较小,而温度扮演主导的角色. 展开更多
关键词 航空煤油 蒸馏实验 替代燃料模型 官能团 物性参数
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非稀疏液滴群内单液滴的多段自着火现象数值模拟分析
3
作者 周恒毅 刘有晟 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期223-232,共10页
使用一维元胞模型对处于低温氧化反应温度区间(600~800 K)的非稀疏正庚烷液滴群中单个液滴的多段自着火现象进行数值模拟,区分了蒸发饱和模式、多段自着火模式.前者液滴蒸发速度逐渐减小趋于停滞,液滴群只可能外部着火;后者元胞内部出... 使用一维元胞模型对处于低温氧化反应温度区间(600~800 K)的非稀疏正庚烷液滴群中单个液滴的多段自着火现象进行数值模拟,区分了蒸发饱和模式、多段自着火模式.前者液滴蒸发速度逐渐减小趋于停滞,液滴群只可能外部着火;后者元胞内部出现两段着火和扩散熄火,对应液滴群内部着火现象.分别测试了液滴初始粒径和元胞内初始温度对两种模式转变的影响,初始粒径的增大促进了自着火;初始温度会影响反应活性从而决定所处模式. 展开更多
关键词 非稀疏液滴群 自着火 冷火焰 正庚烷
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基于干涉法和双色法原理的二维火焰测温误差分析
4
作者 温禹哲 陈涛 刘有晟 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2482-2493,共12页
本文介绍并分析了两种可适用于二维火焰的温度场的光学测量方法:干涉法和双色法;使用二维火焰数值模拟得到温度及组分浓度场分布,并通过生成的理想条纹图片或组分浓度场进行温度场反演,对两种方法的准确度进行量化评估。干涉法误差为2.6... 本文介绍并分析了两种可适用于二维火焰的温度场的光学测量方法:干涉法和双色法;使用二维火焰数值模拟得到温度及组分浓度场分布,并通过生成的理想条纹图片或组分浓度场进行温度场反演,对两种方法的准确度进行量化评估。干涉法误差为2.6%~3.7%,可以通过准确进行频域提取和提升分辨率的方式降低误差;双色法误差为3.0%~3.5%,可通过改善去噪方法降低误差。通过对两种方法的分析,为部分预混火焰温度场的测量优化提供了理论和数据支持。 展开更多
关键词 二维火焰测温 燃烧 干涉法 双色法 误差分析
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基于神经网络和红外光谱的复杂燃料官能团摩尔分数分析
5
作者 孙宇航 罗磊 刘有晟 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1116-1122,共7页
航空煤油等复杂燃料的燃烧特性与官能团相关,因此燃料官能团的简易测定在对燃料的评价十分重要。目前单组分燃料的官能团鉴定与结构分析可以通过红外光谱测量实现。本文旨在通过神经网络方法定量分析复杂燃料于不同蒸发阶段的红外光谱... 航空煤油等复杂燃料的燃烧特性与官能团相关,因此燃料官能团的简易测定在对燃料的评价十分重要。目前单组分燃料的官能团鉴定与结构分析可以通过红外光谱测量实现。本文旨在通过神经网络方法定量分析复杂燃料于不同蒸发阶段的红外光谱并预测各官能团摩尔分数,并以国产航空煤油RP-3为研究对象,分别以单组分纯物质和多组分混合物光谱为数据集,通过BP神经网络分析多组分燃料的官能团摩尔分数。从而最终实现神经网络对RP-3蒸馏实验样品官能团摩尔分数的预测,其与核磁共振谱图方法得到的结果接近,并且变化趋势与实际物理过程相符。 展开更多
关键词 复杂燃料 神经网络 官能团 红外光谱 航空煤油
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