网络首发时间:2018-09-29 17:27:00

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氢体积分数对甲烷-氢贫燃预混钝体火焰燃烧不稳定性影响

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【作者】 王明晓邓凯王炜豪钟英杰

【机构】 浙江工业大学能源与动力工程研究所

【摘要】 通过扬声器创造可调频率和振幅的正弦波声场环境,以甲烷-氢混合气贫燃预混钝体火焰为实验对象,通过火焰传递函数表征整个燃烧系统的燃烧不稳定性特征,借助CH基自发荧光图像描述火焰锋面运动及演化过程,研究了在不同声场频率和速度波动(声场振幅)下氢体积分数的变化(0、10%、20%)对火焰燃烧不稳定的影响。结果表明:随着氢体积分数的提升,在声场频率90~105 Hz区间时,火焰传递函数幅值变小,涡对火焰的影响减弱,火焰稳定性增强,而在115~170 Hz区间时,传递函数幅值增加,火焰长度变短,混合气火焰稳定性差;随着速度波动增加,在160 Hz声作用下甲烷火焰与涡的相互作用程度增强,而随着氢体积分数的提升,涡结构对火焰流场的拉伸和卷吸作用加强,燃烧热释放波动变大,火焰传递函数幅值增加,火焰抵抗外界扰动能力增强。该实验结果可为掌握甲烷-氢混合气燃烧不稳定性机理,发展燃烧不稳定性的主动控制技术提供参考。

【基金】 国家自然科学基金项目(51106139);浙江省自然科学基金项目(LY18E060012)
  • 【DOI】10.19666/j.rlfd.201712151
  • 【分类号】TK16
  • 【下载频次】17

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