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题名掺氢功率比对富氢甲烷燃烧振荡特性的影响
被引量：6
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作者
昌运鑫
宋恒
韩猛
刘玉治
韩啸
林宇震
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机构
北京航空航天大学
北京航空航天大学
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期182-195,共14页
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基金
国家科技重大专项(2017-Ⅲ-0004-0028)
国家自然科学基金(52106128)。
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文摘
为探究工程应用中富氢甲烷对燃烧振荡的影响,在北航BASIS燃烧器上针对富氢甲烷的中心分层火焰展开实验研究。分析主燃级当量比、预燃级当量比、主燃级掺氢功率比(氢气功率与主燃级燃料功率的比值)对燃烧振荡的影响。保持预燃级空气流量为2g/s,主燃级空气流量为10g/s,围绕主燃级当量比、预燃级当量比、主燃级掺氢功率比进行24个工况下的128组试验。试验对火焰压力脉动的振幅与频率进行测量,并结合火焰宏观形状进行分析研究,发现对于大多数当量比的工况,富氢甲烷火焰都处于同一模态,出现火焰分层现象但不产生燃烧振荡。主燃级当量比ϕ_(main)=0.6与0.55时,富氢甲烷火焰脉动振幅随掺氢比加大,先增后减,分别有42%和32%的工况发生燃烧振荡。ϕ_(main)=0.5时,燃烧振荡只在高预燃级当量比(ϕ_(pilot))、高掺氢比时发生,仅有7%的工况出现燃烧振荡。因此,为实现更大的减碳比例,在不改变燃烧器构型的情况下,大掺氢功率比燃烧需要工作在主燃级和预燃级非常贫油的条件下。在部分工况中,掺加氢气可以在一定程度上减弱热声振荡的强度。
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关键词
富氢甲烷
燃烧振荡
分层旋流火焰
贫油燃烧
掺氢功率比
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Keywords
Hydrogen-enriched methane
Combustion oscillation
Stratified swirl flame
Lean combustion
Hydrogen power ratio
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分类号
V231.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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