Helmholtz型無閥自激脈動燃燒器著火特性實驗研究.pdf

1、脈動燃燒具有燃燒效率高、燃燒強度大、傳質(zhì)速率高、傳熱系數(shù)高、污染物排放量小、具有自吸功能和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。脈動燃燒的主要缺點是運行范圍窄，運行不穩(wěn)定。研究脈動燃燒的著火特性對控制脈動燃燒器的穩(wěn)定運行，擴展脈動燃燒器的運行范圍有著重要意義。
　　設(shè)計搭建了Helmholtz型無閥自激脈動燃燒器著火特性實驗臺。測量了燃燒器的著火范圍。對脈動燃燒的著火進(jìn)行了分類，根據(jù)初始條件的不同，脈動燃燒的著火可分為無著火，預(yù)著火過渡過程和成功著火三

2、種情況，介紹了三種情況下燃燒室內(nèi)火焰運動與壓力振蕩的發(fā)展情況。分析了著火過程中的燃燒室內(nèi)壓力變化的原因：在開始階段，火焰迅速傳播，點燃了燃燒室內(nèi)未燃?xì)怏w。由于燃燒的燃?xì)饬看?，溫度急速上升從而造成壓力急速上升。隨后，由于燃燒室內(nèi)燃?xì)獗蝗急M，壓力又降到未燃時候的值附近。接下來，新通入燃燒室的燃?xì)庥直稽c燃，燃燒功率逐漸加大，燃燒室內(nèi)震蕩的逐漸變強，最后穩(wěn)定下來。
　　脈動燃燒器著火過程可分為預(yù)著火過渡階段、點火延遲階段、脈動發(fā)展階段和周

3、期性振蕩階段4個階段。由于燃燒室內(nèi)流動的復(fù)雜性，點火點處混合狀態(tài)不同等原因，前3個階段的壓力振幅和頻率都存在著較強的隨機性，周期性振蕩階段的壓力振蕩則有規(guī)律。研究得到周期性振蕩階段功率和過量空氣系數(shù)與燃燒室內(nèi)壓力振幅和頻率的關(guān)系：在過量空氣系數(shù)不變的情況下，隨著功率的的增大燃燒室內(nèi)壓力振幅和頻率都增大；在功率不變的情況下，隨著過量空氣系數(shù)的增大，燃燒室內(nèi)壓力振幅增大而頻率則變小。
　　在燃燒器著火過程中，尾管排煙溫度在爆燃后快速升