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环形旋流燃烧室模型点火过程的实验 被引量：13
1
作者 令狐昌鸿 王高峰 +4 位作者 钟亮 扈鹏飞 夏一帆 叶沉然 方元祺 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1767-1778,共12页
在由16个旋流喷嘴组成的透明环形燃烧室实验模型中,对丙烷和空气贫燃混合气的周向点火和火焰传播过程进行了实验研究。通过高速相机记录点火过程的火焰形态和发光强度变化,对比分析了两种点火模式——先通燃气后点火(FFSL)和先点火后通... 在由16个旋流喷嘴组成的透明环形燃烧室实验模型中,对丙烷和空气贫燃混合气的周向点火和火焰传播过程进行了实验研究。通过高速相机记录点火过程的火焰形态和发光强度变化,对比分析了两种点火模式——先通燃气后点火(FFSL)和先点火后通燃气(SFFL)的不同形态特征。FFSL周向点火过程包含拱形火焰面传播,SFFL喷嘴间火焰传播呈现"锯齿形"结构。喷嘴旋流方向的排列会破坏周向火焰传播过程的对称性,使得沿顺时针和逆时针方向火焰面传播速度差别较大。通过对火焰发光强度积分得到热释放率变化曲线,分析统计了不同工况的周向点火时间,结果表明:在相同工况下,SFFL比FFSL大2倍以上;相同当量比下,FFSL和SFFL随着热负荷增加而减小;相同热负荷下,FFSL随当量比增加而减小,而SFFL正好相反。对两种点火模式,流动加速系数均随供气流量增加而增加。 展开更多
关键词 环形燃烧室 旋流火焰 火焰传播 周向点火 化学发光高速成像
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贫燃预混旋流火焰热声特性研究 被引量：11
2
作者 杨甫江 郭志辉 曾宇晖 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2854-2861,共8页
以贫燃预混旋流模型燃烧室为研究对象,以当量比为变化参数,从不稳定振荡频率、脉动压力幅值和分布、热释放响应特性等方面分析,研究了燃烧不稳定性从开始到极限环的非线性演化过程.利用低阶热声网络模型加以数值模拟验证.结果表明:脉动... 以贫燃预混旋流模型燃烧室为研究对象,以当量比为变化参数,从不稳定振荡频率、脉动压力幅值和分布、热释放响应特性等方面分析,研究了燃烧不稳定性从开始到极限环的非线性演化过程.利用低阶热声网络模型加以数值模拟验证.结果表明:脉动压力方均根、热释放响应会随着当量比的增大而呈现典型的非线性激发过程,火焰结构在发展过程中发生明显的变化.计算分析结果表明当量比低于0.7时计算结果与实验结果频率误差小于1%,而在当量比大于0.7时,计算结果与实验结果频率误差为13%. 展开更多
关键词 贫燃预混 旋流火焰 燃烧不稳定性 非线性 极限环 热声网络模型
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甲烷旋流预混火焰动力学特性的实验研究 被引量：7
3
作者 刘石 翁方龙 +1 位作者 张晓宇 朱民 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期198-201,共4页
本文将气流扬声器作为激励源,研究旋流预混火焰在入口速度扰动下的火焰动力学响应特性,并通过测量不同扰动频率下的火焰放热率变化规律得到火焰传递函数。实验结果表明,随扰动频率的变化火焰结构会发生显著变化,火焰传递函数幅值随扰动... 本文将气流扬声器作为激励源,研究旋流预混火焰在入口速度扰动下的火焰动力学响应特性,并通过测量不同扰动频率下的火焰放热率变化规律得到火焰传递函数。实验结果表明,随扰动频率的变化火焰结构会发生显著变化,火焰传递函数幅值随扰动频率的变化呈现单峰特性。当量比较小时,火焰传递函数的幅值可能大于1,火焰对速度扰动较敏感。利用n-τ模型对实验测量的火焰传递函数进行拟合,结果显示随当量比的增加,特征频率增加,且在特征频率两侧延迟时间不同。 展开更多
关键词 燃气轮机燃烧室 旋流火焰 火焰动力学 火焰传递函数
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两种亚网格湍流模型的旋流扩散火焰大涡模拟 被引量：7
4
作者 胡王乐元 罗永浩 周力行 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期742-745,共4页
为研究旋流火焰结构,采用二阶矩亚网格(SOM-SGS)燃烧模型及Smagorinsky-Lilly和K方程亚网格湍流模型,对美国Sandia国家实验室测量的旋流火焰进行了大涡模拟,得到了与燃烧场速度、温度和温度脉动实测值相吻合的模拟结果。预报的瞬时温度... 为研究旋流火焰结构,采用二阶矩亚网格(SOM-SGS)燃烧模型及Smagorinsky-Lilly和K方程亚网格湍流模型,对美国Sandia国家实验室测量的旋流火焰进行了大涡模拟,得到了与燃烧场速度、温度和温度脉动实测值相吻合的模拟结果。预报的瞬时温度分布云图与实际火焰的形状很相似。K方程亚网格湍流模型预报的瞬时温度分布比Smagorinsky-Lilly模型的预报结果更接近实际。燃烧火焰基本上位于回流区所在的位置,火焰在回流区被稳定。 展开更多
关键词 旋流火焰 二阶矩亚网格燃烧模型 亚网格湍流模型 大涡模拟
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OH与CH_2O双组分平面激光诱导荧光对旋流燃烧室火焰结构与脉动特征的研究 被引量：6
5
作者 严浩 张少华 +2 位作者 余西龙 李飞 林鑫 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期894-907,共14页
介绍了利用平面激光诱导荧光(PLIF)技术对航空发动机的旋流燃烧室模型在贫燃状态下工作特性的研究。通过对OH与CH_2O双组分进行同步PLIF测量,获得了不同工况下燃烧室反应区以及预热区的瞬态结构信息。应用本征正交分解(POD)方法对OH PLI... 介绍了利用平面激光诱导荧光(PLIF)技术对航空发动机的旋流燃烧室模型在贫燃状态下工作特性的研究。通过对OH与CH_2O双组分进行同步PLIF测量,获得了不同工况下燃烧室反应区以及预热区的瞬态结构信息。应用本征正交分解(POD)方法对OH PLIF的图像进行处理,得到了旋流火焰的主要脉动模态,并通过扩展本征正交分解(EPOD)方法计算出了相应POD模态的CH_2O荧光信号分布。实验结果表明:随着燃烧室热功率的增大,火焰的整体结构、脉动模式均出现了明显的变化。在火焰高度增加的同时,轴向不稳定性逐渐增强,涡核旋进(PVC)的脉动特征相对减弱。在较大的热功率下,在燃烧室的外回流区(ERZ)出现未燃烧的燃料。 展开更多
关键词 燃烧室 旋流火焰 激光诱导荧光 本征正交分解 脉动模态
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面向双级旋流燃烧器的10kHz滤波瑞利散射测温和CH_(2)OPLIF测量研究
6
作者 殷盛铭 费智勇 +8 位作者 李林烨 王绍杰 徐亮亮 林阳 王晟 叶景峰 夏溪 顾明明 齐飞 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第2期162-170,I0101,共10页
本文开展了常压下双级径向分层旋流燃烧器内旋流火焰的二维温度场及甲醛浓度场测量研究,发展了10kHz测量频率的滤波瑞利散射测温技术.首先,借助Hencken平面火焰炉构建了滤波瑞利散射信号与温度的校准关系.基于校准后的滤波瑞利散射系统... 本文开展了常压下双级径向分层旋流燃烧器内旋流火焰的二维温度场及甲醛浓度场测量研究,发展了10kHz测量频率的滤波瑞利散射测温技术.首先,借助Hencken平面火焰炉构建了滤波瑞利散射信号与温度的校准关系.基于校准后的滤波瑞利散射系统,获得了旋流火焰的二维温度场数据:实验分析主要聚焦于甲烷-空气混合物在不同当量比(0.65至1.05)下的温度场变化.在当量比为0.85的单旋流火焰中,观察到火焰形状由V形向M形的转变,这归因于热扩散效应与空气热传导效应的相互作用.此外,在双旋流火焰中,研究发现相同运行条件下,值班火焰与主火焰在燃烧过程中发生从融合到分层的变化.本文详细描述了双旋流火焰分层现象期间的相平均温度场分布,并与瞬时CH_(2)O分布进行了对比. 展开更多
关键词 滤波瑞利散射 平面激光诱导荧光 双级径向分层旋流燃烧 器 旋流火焰 温度场
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贫燃预混旋流火焰的模态转换燃烧不稳定特性分析 被引量：6
7
作者 马静 郭志辉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1072-1081,共10页
为进一步研究燃烧室燃烧不稳定特性,通过实验对贫燃预混旋流火焰的燃烧不稳定性模态转换现象进行了研究。在贫燃的情况下进行了甲烷-空气预混旋流燃烧实验,用动态压力传感器测量火焰场动态压力,用光电倍增管捕捉CH~*化学发光,用4kHz频... 为进一步研究燃烧室燃烧不稳定特性,通过实验对贫燃预混旋流火焰的燃烧不稳定性模态转换现象进行了研究。在贫燃的情况下进行了甲烷-空气预混旋流燃烧实验,用动态压力传感器测量火焰场动态压力,用光电倍增管捕捉CH~*化学发光,用4kHz频率的高速摄像记录火焰图像。发现当量比渐增到0.72附近时,燃烧有明显的模态转换,压力脉动主频由264Hz突变为187Hz,脉动幅值大幅增加。采用本征正交分解法得到各模式空间分布,通过模态系数进行快速傅里叶变换(FFT)分析,得到流场时间分布特征。发现模态转换前平均火焰为喇叭形,转换后为"M"型,模态的转换与涡脱落模式有重要关系。 展开更多
关键词 燃烧不稳定性 旋流火焰 模态转换 本征正交分解法 燃烧室
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旋流火焰温度及烟黑颗粒浓度分布的联合重建研究 被引量：5
8
作者 黄群星 余渡江 +3 位作者 蔡旭 王飞 严建华 池涌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期80-87,15,共8页
旋流燃烧火焰中温度及烟黑颗粒浓度分布对于旋流燃烧机理及燃烧器设计具有重要意义,提出了一种新的离散重建模型,用于旋流火焰内温度及烟黑颗粒浓度的三维联合重建。该模型以CCD为测量传感器,通过构建辐射逆问题求解方程,从CCD输出的辐... 旋流燃烧火焰中温度及烟黑颗粒浓度分布对于旋流燃烧机理及燃烧器设计具有重要意义,提出了一种新的离散重建模型,用于旋流火焰内温度及烟黑颗粒浓度的三维联合重建。该模型以CCD为测量传感器,通过构建辐射逆问题求解方程,从CCD输出的辐射投影图像重建温度分布。通过数值模拟讨论了测量噪声、烟黑颗粒浓度对重建精度的影响,结果表明即使在有噪声的情况下,该模型也能获得准确的测量结果。文中实验测量了450kg/h重油旋流火焰内温度及烟黑颗粒体积浓度分布,温度测量结果与热电偶的差异在50℃以内。 展开更多
关键词 旋流火焰 温度分布 烟黑浓度 辐射能重建
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旋流火焰三维温度场与速度场的同时激光测量 被引量：5
9
作者 张斌 肖立辉 +3 位作者 侯俊庆 陈伟 姜婕妤 何燕 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期36-45,共10页
燃烧诊断与流场显示领域的研究热点已延伸至研发同时满足非侵入式、多参量同步测量、定量计算、多维可视化等技术要求的显示、测量新方法。研究复杂燃烧三维温度场和速度场的同时激光测量,表征燃烧化学反应和流场输运的重要特性。提出... 燃烧诊断与流场显示领域的研究热点已延伸至研发同时满足非侵入式、多参量同步测量、定量计算、多维可视化等技术要求的显示、测量新方法。研究复杂燃烧三维温度场和速度场的同时激光测量,表征燃烧化学反应和流场输运的重要特性。提出一种光偏折层析测温方法与粒子图像测速方法相结合的燃烧多参量场激光测量方法。设计温度场和速度场激光测量的实验系统,获取4方向莫尔偏折条纹和4幅火焰粒子图像。同时重建与可视化旋流燃烧温度分布和速度云图、流线、涡量等流场,并分析不同工况下的旋流火焰特性。对直接测量数据与重建结果进行对比,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 测量 燃烧诊断 光偏折层析 粒子图像测速 旋流火焰
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2.5MW煤粉氧燃烧旋流火焰数值计算 被引量：3
10
作者 刘敬樟 陈胜 +1 位作者 柳朝晖 郑楚光 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期107-111,共5页
为了准确地数值预报煤粉旋流火焰特征和主要烟气成分,比较扩展的涡耗散模型在多湍流模型下的预测性和影响,针对IFRF(国际火焰研究基地)2.5MW煤粉氧燃烧和空气燃烧实验,利用组分输运方程,结合7步改进的总包反应,对炉内煤粉氧燃烧进行数... 为了准确地数值预报煤粉旋流火焰特征和主要烟气成分,比较扩展的涡耗散模型在多湍流模型下的预测性和影响,针对IFRF(国际火焰研究基地)2.5MW煤粉氧燃烧和空气燃烧实验,利用组分输运方程,结合7步改进的总包反应,对炉内煤粉氧燃烧进行数值计算,并与实验结果和空气燃烧基况对比.结果表明:氧扩散率、发射率和比热容等物性参数修正后,湿循环、氧预混二次流的煤粉氧燃烧扩散火焰温度场与空气燃烧总体一致,火焰稳定且为Ⅱ型火焰结构;EDC模型(涡耗散概念模型)对组分预测更为准确,尤在可实现k-ε模型下的缓慢反应CO生成和IRZ(中心内回流区)高温预测;而FRED模型(有限速率涡耗散模型)在多湍流模型下对炉内温度、组分、火焰结构预测亦较准确. 展开更多
关键词 旋流火焰 氧燃烧 反应速率 火焰传播 火焰结构 烟气
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利用平面激光诱导荧光对旋流火焰OH自由基的定量研究
11
作者 严浩 张榛 +2 位作者 耿金越 张少华 余西龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期31-38,共8页
为了获取非稳定火焰中OH瞬态粒子数密度分布,提出了一种基于平面激光诱导荧光(PLIF)的免标定OH定量测量方法。该方法采用双向激光的实验设置采集OH荧光图像,以获得激光沿程衰减的信息。提出了一种递归结构的算法并提取了激光的吸收系数... 为了获取非稳定火焰中OH瞬态粒子数密度分布,提出了一种基于平面激光诱导荧光(PLIF)的免标定OH定量测量方法。该方法采用双向激光的实验设置采集OH荧光图像,以获得激光沿程衰减的信息。提出了一种递归结构的算法并提取了激光的吸收系数分布,极大降低了现有数据处理方法对光路准直精度和图像信噪比的苛刻要求。通过该方法对航空发动机旋流燃烧室模型的非预混贫燃火焰进行了研究,得到OH自由基的瞬态空间分布。实验结果表明:随着燃烧室内的流量增大,火焰上游的氧燃混合程度增加,湍流对燃烧反应的干扰程度增大,火焰的结构也发生明显转变;而在不同工况下,OH粒子数密度的最大值均在10^(16) cm^(-3)量级。 展开更多
关键词 旋流火焰 OH自由基 激光诱导荧光 定量测量
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声激励下旋流钝体火焰的非线性响应实验 被引量：1
12
作者 吴昀辉 傅宸 +2 位作者 高怡 王晓阳 夏溪 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1872-1885,共14页
在常压条件下对二甲醚贫燃预混旋流钝体火焰施加100 Hz的外加声激励,运用高速OH*化学发光成像和粒子图像测速锁相同步测量的实验方法,针对不同速度脉动比例下的火焰形态特征和流场特征的动态变化开展可视化测量,得到火焰描述函数。研究... 在常压条件下对二甲醚贫燃预混旋流钝体火焰施加100 Hz的外加声激励,运用高速OH*化学发光成像和粒子图像测速锁相同步测量的实验方法,针对不同速度脉动比例下的火焰形态特征和流场特征的动态变化开展可视化测量,得到火焰描述函数。研究发现,随着声波幅值增大,火焰的热释放率将先线性增加,在到达扰动临界点后,火焰出现非线性响应现象,实验中的临界速度脉动比例为16%。同时,通过逆阿贝尔变换和本征正交分解等方法比较了火焰线性响应与非线性响应工况的流场和燃烧场差异,发现在非线性响应工况下火焰形态的涡卷起和流场中的外回流区涡脱落特征增强,这表明外回流区涡脱落增强现象可能是诱发火焰非线性响应的原因。 展开更多
关键词 非线性响应 旋流火焰 OH*化学发光(OH*CL) 粒子图像测速(PIV) 本征正交分解(POD)
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空气旋流气相燃烧过程数值模拟研究 被引量：2
13
作者 周桂娟 毛羽 +1 位作者 王子宗 孙毅 《石油化工设备技术》 CAS 2009年第5期1-6,共6页
分别采用RSM湍流模型和κ-ε湍流模型,结合PDF快速反应扩散燃烧模型、离散坐标辐射传热模型模拟了与美国Sandia国家实验室的甲烷氢气混合燃料与空气旋流燃烧火焰实验相同条件下的燃烧过程。计算结果表明采用RSM湍流模型预报的轴向速度... 分别采用RSM湍流模型和κ-ε湍流模型,结合PDF快速反应扩散燃烧模型、离散坐标辐射传热模型模拟了与美国Sandia国家实验室的甲烷氢气混合燃料与空气旋流燃烧火焰实验相同条件下的燃烧过程。计算结果表明采用RSM湍流模型预报的轴向速度、切向速度、温度、组分浓度较κ-ε湍流模型模拟预报结果与实验值更为吻合,RSM湍流模型能够更好的预报旋流火焰特征。从测量值和预报值可以看出,火焰主要位于回流区内,燃烧过程进行得很快,回流区的存在强化了燃烧。 展开更多
关键词 旋流燃烧 湍流模型 数值模拟
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基于深度学习的贫燃熄火预测方法和实验研究
14
作者 何涛 王思睿 +6 位作者 卫思霁 刘训臣 李磊 韩啸 张弛 董雪 齐飞 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期304-312,共9页
针对低污染贫燃预混燃烧技术中的火焰振荡、局部熄火和复燃现象,提出一种基于深度学习的贫燃熄火预测方法.该方法使用VGG19深度网络提取火焰图像重点特征,对火焰状态进行分类;利用vid2vid模型生成的含有随机噪声火焰RGB图像,对振荡火焰... 针对低污染贫燃预混燃烧技术中的火焰振荡、局部熄火和复燃现象,提出一种基于深度学习的贫燃熄火预测方法.该方法使用VGG19深度网络提取火焰图像重点特征,对火焰状态进行分类;利用vid2vid模型生成的含有随机噪声火焰RGB图像,对振荡火焰状态分类模型(BFC)进行鲁棒性和泛化性验证;通过生成火焰驻定程度的量化对火焰状态分类结果进行更加细节的补充,减少火焰状态的误判;此外从视频预测角度预测熄火前振荡火焰未来帧状态,增强对临近熄火的理解.结果表明:BFC模型的识别准确率达95.44%,F_(1-score)为94.54%,未来2 ms火焰状态在多个测试集上的平均预测准确率也在84%以上,从而实现较为可靠的火焰状态分类和未来状态预测. 展开更多
关键词 贫燃熄火 火焰振荡 时序预测 深度学习 旋流火焰 语义分割
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雾化气流脉动下乙醇喷雾旋流火焰特性
15
作者 陈湘男 谢定江 +4 位作者 马康 唐勇 李水清 王宁飞 石保禄 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期67-75,共9页
针对雾化气流脉动条件下乙醇喷雾旋流非稳态燃烧问题,开展了不同雾化流量下乙醇喷雾旋流火焰对雾化气流脉动响应特性的实验研究,揭示了不同脉动频率和脉宽时长下火焰长度和抬升高度的响应特性,获得了乙醇喷雾燃烧在雾化气流脉动条件下... 针对雾化气流脉动条件下乙醇喷雾旋流非稳态燃烧问题,开展了不同雾化流量下乙醇喷雾旋流火焰对雾化气流脉动响应特性的实验研究,揭示了不同脉动频率和脉宽时长下火焰长度和抬升高度的响应特性,获得了乙醇喷雾燃烧在雾化气流脉动条件下的火焰结构、温度分布等动态规律。结果表明:随着雾化流量增加,旋流火焰由附着演化为抬升;此外,雾化气流脉动影响乙醇的雾化过程,从而使附着火焰的火焰长度和抬升火焰的抬升高度发生同频振荡;在相同的实际雾化流量下,雾化气流脉动使得附着火焰平均火焰长度和抬升火焰平均抬升高度增加;同时脉动直接改变了液滴速度、尺寸和空间分布,促进了乙醇的氧化燃烧,使得整体释热率增加,而不同频率的脉动,对喷雾火焰的释热几乎无影响。 展开更多
关键词 气流脉动 乙醇雾化 旋流火焰 火焰长度 抬升高度
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两种亚网格燃烧模型的对比研究
16
作者 王平 陆少杰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2526-2530,共5页
为详细比较动态增厚火焰模型和火焰锋面密度模型的性能,本文分别采用这两种亚网格燃烧模型对工业燃气轮机PRECCINSTA的模型燃烧室内湍流预混火焰进行了大涡模拟研究。计算结果与实验数据吻合良好,且这两种模型预测得到的速度、温度和主... 为详细比较动态增厚火焰模型和火焰锋面密度模型的性能,本文分别采用这两种亚网格燃烧模型对工业燃气轮机PRECCINSTA的模型燃烧室内湍流预混火焰进行了大涡模拟研究。计算结果与实验数据吻合良好,且这两种模型预测得到的速度、温度和主要组分的统计数据也非常接近。然而对于CO的分布两者的预测结果差异明显,文中对此进行了简要分析。研究还表明本文的计算结果与实验数据的吻合度与文献中报道的前期结果相比有所提高。 展开更多
关键词 大涡模拟 旋转火焰 动态增厚火焰模型 火焰锋面密度模型 燃气轮机
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强声激励下旋流火焰周期性流动结构的实验研究 被引量：1
17
作者 刘训臣 王国情 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期53-60,共8页
强声波扰动下旋流流场的动态特征对于理解旋流火焰的非线性响应特性非常重要。基于超高重复频率脉冲串式激光器高速粒子示踪技术测量了强声激励下旋流火焰的动态流场,研究了旋流流场周期性涡结构和流场-火焰动态相互作用。周期性声波扰... 强声波扰动下旋流流场的动态特征对于理解旋流火焰的非线性响应特性非常重要。基于超高重复频率脉冲串式激光器高速粒子示踪技术测量了强声激励下旋流火焰的动态流场,研究了旋流流场周期性涡结构和流场-火焰动态相互作用。周期性声波扰动会在旋流火焰内剪切层和外剪切层中引起固有涡结构。发现外部涡环在卷曲火焰锋面和改变火焰热量释放速率中起主要作用,而内部涡环分布在火焰根部并会影响中心回流区速度分布。定量提取了声诱导涡环的轨迹、涡量、环量、尺寸、出口速度以及加速度之间关系,发现强声激励下的出口速度和加速度决定了外部涡环的形成和脱落过程。 展开更多
关键词 旋流火焰 声激励 动态流场 声诱导涡
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混合过程对旋流预混火焰燃烧不稳定性影响的实验研究 被引量：1
18
作者 赵永凯 韦晓峰 +2 位作者 赵刚 李苏辉 朱民 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期205-211,共7页
针对预混火焰燃烧振荡问题,通过改变旋流预混燃烧器的长度和气流速度,研究了混合长度、气体流速和当量比对燃烧不稳定性的影响,检验了时间延迟模型在宽时间尺度范围内的有效性,并揭示燃烧室压力脉动与燃烧器内燃料空气混合的相互作用机... 针对预混火焰燃烧振荡问题,通过改变旋流预混燃烧器的长度和气流速度,研究了混合长度、气体流速和当量比对燃烧不稳定性的影响,检验了时间延迟模型在宽时间尺度范围内的有效性,并揭示燃烧室压力脉动与燃烧器内燃料空气混合的相互作用机制,及其对燃烧模态的影响.结果表明,燃烧室内压力脉动会向上游传播,引起预混管内当量比脉动.当混合时间尺度小于临界尺度时,时间延迟模型具有一定的可行性.预混管内当量比脉动会随气体流动传至燃烧室中,进而影响燃烧过程,导致燃烧模态随混合时间增加而出现稳定-振荡的循环变化.当混合时间尺度大于临界尺度时,压力脉动向上游的扩散和当量比脉动向下游的流动传递衰减严重,燃烧处于稳定模态.该临界尺度约为τfc=1.5. 展开更多
关键词 旋流火焰 燃烧不稳定 混合长度 时间延迟 放热率脉动
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方形竖槽道内受浮力驱动旋转火焰及热流场特性
19
作者 武红梅 何红叶 霍岩 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第16期36-41,共6页
针对受限空间内受浮力驱动的旋转火焰及热流场所表现出的复杂特性,采用实验方法对一尺寸为2.0m×2.0m×15.0m的有单侧缝的方形竖槽道内产生的火旋风流场进行研究,并对中心轴线上的温度进行测量。同时采用基于大涡模拟技术的数... 针对受限空间内受浮力驱动的旋转火焰及热流场所表现出的复杂特性,采用实验方法对一尺寸为2.0m×2.0m×15.0m的有单侧缝的方形竖槽道内产生的火旋风流场进行研究,并对中心轴线上的温度进行测量。同时采用基于大涡模拟技术的数值方法进行了模拟计算,验证了构建的数学模型对于预测该方形竖槽道内的热流场的准确性。通过对火旋风在稳定期内热流场的平均压强、温度、密度在高度方向和径向的分布情况和变化规律的分析,验证了火旋风的斜压影响机制,确定了温度和压力在高度上的分层特性,并发现等密度面更易于表现旋转火焰的变化情况。整个实验与数值计算结果都可为受限空间内的旋转火焰研究提供参考。 展开更多
关键词 旋转火焰 火旋风 浮力 大涡模拟 热流场
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湍流旋流氨气–甲烷预混火焰燃烧特性研究
20
作者 刘文锋 帅瑞洋 +5 位作者 王平 钱伟佳 王永倩 杨证淳 张泽雨 Antonio Ferrante 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1598-1604,共7页
为了研究NH_(3)-CH_(4)掺混燃气的燃烧特性,设计了一个可视化的旋流湍流燃烧装置,通过实验对当量比(Ф)、氨气掺混比(X_(NH_(3)))和入口空气流量对燃烧特性的影响进行分析。结果表明:随着当量比增加,燃烧室出口NO排放先增加后减小,在Ф=... 为了研究NH_(3)-CH_(4)掺混燃气的燃烧特性,设计了一个可视化的旋流湍流燃烧装置,通过实验对当量比(Ф)、氨气掺混比(X_(NH_(3)))和入口空气流量对燃烧特性的影响进行分析。结果表明:随着当量比增加,燃烧室出口NO排放先增加后减小,在Ф=0.9时达到峰值,对其反应速率和燃烧光谱进行分析,发现NO_(2)和HNO浓度协同影响了NO的反应速率,NO排放和OH基强度呈正相关,NH_(2α)基和H_(2)O蒸气产生的链式反应促进了NO的还原。随着X_(NH_(3))升高,火焰由蓝色逐渐转变为橙黄色,NO排放先增加后减少,在X_(NH_(3))=0.4附近出现峰值。另外,随着入口空气流量的增加,气流速度增大导致湍流强度增大,贫燃状态下NO排放增加,而在富燃状态下排放减少,文中对其中机理进行了分析。 展开更多
关键词 氨气燃烧 旋流湍流火焰 一氧化氮排放 实验测量 燃烧特性
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