仇晓龙
,
李博
,
张扬
,
宗晓辉
,
张海
工程热物理学报
使用对冲火焰法实验测量和数值模拟多组合成气/空气的贫燃熄灭极限.随着主要可燃组分H2和CO总含量的增加以及非可燃组分CO2和N2减少,在同一拉伸率下火焰浓度熄灭极限φex(用当量比表示)降低,贫燃侧可燃极限φlimit也随之降低.数值模拟结果与实验数据对比,在拉伸率较大时,两者符合得很好,在低拉伸率情况下,由于自然对流作用,导致测量偏差增大,使得实验测得的φex高于数值模拟计算结果.
关键词:
合成气
,
熄灭极限
,
可燃极限
,
对冲火焰
,
CHEMKIN模拟
陶志强
,
艾育华
,
孔文俊
工程热物理学报
本文分别采用考虑辐射重吸收的谱带辐射（SNBCK）模型及未考虑辐射重吸收的光学薄辐射（OPT）模型,对0.1～4 MPa,CO_2稀释比为0%和20%的一维预混层流合成气/空气火焰进行数值分析,研究辐射重吸收效应对可燃极限及极限处的火焰传播速度和温度的影响。结果表明,辐射重吸收效应能有效拓宽贫可燃极限,提高燃料中CO_2比例或提高CO/H_2比例都会加剧上述效果。辐射重吸收效应随压力增大而逐渐增强,并造成可燃极限处最大火焰温度随压力先增加后减小,在1 MPa左右达到峰值。
关键词:
辐射重吸收
,
可燃极限
,
合成气
,
高压
,
CO_2稀释
田雪沁
,
陶志强
,
张海
工程热物理学报
采用CHEMKIN的PREMIX模块对非常压下贫燃侧的一维、层流CH4／Air预混火焰进行数值模拟，分析了不同的压力下辐射引起的最高火焰温度损失、主要反应的敏感性系数和主要自由基摩尔分数的变化。结果表明，辐射热损失随着当量比的下降而加强，在非单调变化的拐点附近，热辐射损失对最高火焰温度的相对变化作用明显加强。随着压力增大，近极限火焰的主要链终止反应H＋O2＋M=HO2＋M的敏感性呈现先增大后减小的非单调变化，并逐渐被HO2＋CH3=OH＋CH30取代；引起以上变化的原因是，随着压力增大，HO2对其它主要基团（OH、O、H）的相对浓度明显增大。
关键词:
预混火焰
,
压力
,
可燃极限
,
反应机理
陈正
,
琚诒光
,
工程热物理学报
本文从理论上分析了有辐射热损失和曲率的圆柱火焰,推导出了关于火焰位置、火焰温度同热损失和来流速度之间的关系式.并在此基础上对圆柱火焰的可燃极限进行了研究,结果表明热损失对可燃极限产生很大的影响.另外,作者运用线性稳定分析法对有辐射热损失的圆柱火焰作了稳定性分析,得出了判断圆柱火焰稳定与否的通用表达式.
关键词:
圆柱火焰
,
辐射热损失
,
可燃极限
,
稳定性分析
袁莉
,
王双峰
,
工程热物理学报
地面常重力（1g）条件下,丙烷/空气预混火焰向上传播的富燃极限为9.2%C_3H_8,而向下传播时的富燃极限仅为6.3%C_3H_8,二者之间存在明显差距。利用微重力条件下的实验,对燃料浓度从6.5%到8.6%（微重力实验中测定的可燃极限）范围内的丙烷/空气预混火焰特性进行了研究。实验发现,重力对近极限丙烷/空气火焰的传播有显著影响,影响程度随着当量比的增加而增大。微重力下丙烷/空气的富燃极限为8.6%C_3H_8（φ=2.24）,明显高于1g条件下向下传播火焰的可燃极限,略低于向上传播火焰的可燃极限。随着当量比的增大,根据压力变化曲线计算的火焰层流燃烧速度从8.5cm/s逐渐减小到2.7 cm/s,可燃极限处的层流燃烧速度与前人实验数据一致。
关键词:
预混火焰
,
可燃极限
,
层流燃烧速度
,
微重力
张海
,
樊融
,
田雪沁
,
许考
,
汤根土
,
王双峰
,
万士昕
工程热物理学报
本文成功搭建了适用于中国科学院力学研究所国家微重力实验室(NMLC)落塔的高压对冲火焰实验系统,并首次开展了微重力条件下加压对冲火焰实验,测定了一定张力条件下甲烷/空气层流预混火焰的熄灭极限.实验结果表明,随着压力的增高,甲烷/空气混合气体的可燃极限呈先增后降的非单调变化趋势,峰值发生在0.4MPa左右.浮力对加压下微弱火焰熄灭极限的影响明显,在常重力条件下,相同张力下的熄灭极限较微重力条件下的偏大,峰值出现的压力略低.微重力条件下的实验结果与使用CHEMKIN的数值模拟的结果相当一致.
关键词:
加压
,
可燃极限
,
预混火焰
,
微重力
,
落塔
王双峰
,
张海
,
工程热物理学报
利用微重力条件下向外传播的球形火焰,对贫燃极限附近甲烷/空气预混火焰的层流燃烧速度进行了测量,得到当量比从0.512(本文微重力实验中测定的可燃极限)到0.601范围内的零拉伸层流燃烧速度,并与前人实验数据和使用3种化学反应动力学模型的计算结果进行了比较.本文实验结果与已有的微重力实验数据非常接近,而其他研究者在常重力实验中得到的数据大多都明显高于微重力实验结果.不同化学反应机理预测的燃烧速度比微重力实验测量值大得多,这是因为它们主要是用远离可燃极限的燃烧速度校核的.
关键词:
层流燃烧速度
,
预混火焰
,
可燃极限
,
火焰拉伸
,
微重力
