罗坤
,
金台
,
卢树强
,
樊建人
工程热物理学报
在课题组前期工作的基础上，对一马赫数为1．2的三维超音速氢气射流抬升火焰进行了直接数值模拟研究，其中空间离散采用波带优化的四阶WENO格式，时间积分采用带有TVD性质的三步三阶龙格库塔格式，边界条件采用了无反射特征边界条件，总的计算网格数达到9．75亿。结果表明：超音速射流氢气燃烧火焰可分为根部层流状的高温高热量释放率稳燃区、高度褶皱的湍流剧烈混合区和远场燃烧区。火焰自燃稳燃点出现在喷口附近的x／D=0．86处，对应着最易反应混合分数。在此下游，预混燃烧和扩散燃烧两种模式同时存在，其中在剧烈混合区和远场区火焰以扩散燃烧为主，但在火焰根部的局部区域预混燃烧热量释放率达到35％左右。
关键词:
超音速射流
,
抬升火焰
,
氢气燃烧
,
直接数值模拟
,
火焰结构
穆克进
,
王岳
,
张哲巅
,
聂超群
工程热物理学报
本文研究网格湍流对射流剪切层以及建立在其中的预混火焰的影响.利用热线风速仪测量射流的速度场,发现网格湍流使剪切层内湍流强度明显降低,抑制了低频速度脉动,同时增加了湍动能在小尺度脉动上的分配,使湍流更趋于各向同性,这表明网格湍流抑制了剪切层内的大涡和拟序结构.用细丝热电偶测量了火焰温度,结果显示网格湍流使火焰前峰的低频大幅摆动减少,小尺度皱褶增加,火焰区平均温度更高,说明网格湍流有利于剪切层中预混火焰的强化和稳定.
关键词:
网格湍流
,
射流
,
剪切层
,
火焰结构
张培
,
韩超
,
朱旻明
,
陈义良
工程热物理学报
本文采用LES结合FPV湍流燃烧模型数值模拟了钝体驻定火焰的冷态场和燃烧场,与实验数据进行比较,研究了火焰结构和流场特性,并分析了燃烧对流场的影响.结果表明,速度、温度和主要组分浓度的一阶和二阶统计值,均与实验值符合得较好.燃烧发生在当量混合物分数等值线处,先是沿回流区外边缘分布,然后逐渐向中心靠拢,最后在下游处类似于射流火焰.回流区前部当量混合面处的低标量耗散率和高温分布在钝体驻定火焰中起到了关键的作用.燃烧使气体发生膨胀,回流区变长,轴向平均速度和湍动能沿流向衰减速度降低,湍动能在内剪切层处的峰值降低.
关键词:
大涡模拟
,
双参数火焰面
,
钝体驻定
,
火焰结构
,
流场特性
李腾辉
,
葛冰
,
袁用文
,
孙培锋
,
臧述升
工程热物理学报
利用OH平面激光诱导荧光技术,测量了不同旋向(同向和反向)的双旋流燃油燃烧器扩散火焰特征,考察了不同当量比下火焰内部的OH浓度分布.实验结果表明,当量比大于0.47时,同向双旋流器的火焰向外偏转,反向双旋流器的火焰向内偏转;当量比小于0.38时,同向与反向双旋流器的火焰均向外偏转;当量比大于0.38时,不同旋向的双旋流燃烧器火焰结构差别较大,当量比小于0.38时,不同旋向的双旋流燃烧器火焰结构相似;随着当量比减小,不同旋向双旋流器的火焰起始张角没有明显变化,但是燃烧区域面积减小,且反向双旋流器燃烧区域面积减小的梯度更大.
关键词:
不同旋向双旋流器
,
燃油火焰的PLIF测量
,
可视化
,
火焰结构
王海鸥
,
罗坤
,
卢树强
,
樊建人
工程热物理学报
本文采用完全可压缩的N-S方程,对当量比为1.0的H_2/air旋流预混火焰进行了直接数值模拟研究。氢气和空气的化学反应采用9种组分19步的详细机理。模拟结果表明,强旋流流场中存在回流区,碗形旋流火焰稳定在回流区的外围。在火焰面上沿火焰法向提取了局部火焰结构,将局部湍流火焰结构与层流预混火焰的火焰结构进行了比较,发现局部湍流火焰比层流预混火焰更薄,燃烧强度更高。
关键词:
直接数值模拟
,
旋流
,
预混火焰
,
回流区
,
火焰结构
顾欣
,
臧述升
,
葛冰
工程热物理学报
利用二维粒子成像速度仪(PIV)对钝体燃烧器中的甲烷/湿空气扩散燃烧的速度场进行测量,考察其火焰的结构特性及其内部流动状况.通过对湿空气燃烧流场与普通燃烧流场的对比分析表明,湿空气燃烧情况下,两种燃烧状态的火焰(回流燃烧火焰和中心射流主导火焰)相互转换的燃空速度比(γ)值要比普通燃烧的小;湿空气燃烧使得喷嘴后的同流空气的速度降低,空气的回流作用减弱,燃料更容易冲出回流区,火焰的稳定性能变差.
关键词:
扩散燃烧
,
湿空气燃烧
,
火焰结构
,
燃烧激光诊断
