預(yù)混V形火焰中火焰與流動相互作用的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、預(yù)混氣體燃燒在工業(yè)燃燒裝置中獲得越來越多的應(yīng)用,深入研究預(yù)混燃燒的原理和技術(shù),具有節(jié)約能源和減少污染的重大社會意義.預(yù)混V形火焰中火焰與流動的相互作用的研究關(guān)系到火焰結(jié)構(gòu),火焰?zhèn)鞑?火焰穩(wěn)定,火焰鋒面不穩(wěn)定性,煙黑過程,以及污染物形成等燃燒過程的一些基本環(huán)節(jié).該文工作利用國家微重力實(shí)驗(yàn)室的地面燃燒實(shí)驗(yàn)臺,綜合使用多種試驗(yàn)手段對預(yù)混V形火焰的流場進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)測量,主要研究了火焰?zhèn)鞑サ囊?guī)律以及燃燒過程中的不穩(wěn)定現(xiàn)象.介紹了Wollast

2、on棱鏡差分干涉儀的工作原理,用差分干涉法研究了預(yù)混V形火焰的的點(diǎn)火、熄火和回火過程的特性以及穩(wěn)定桿對V形火焰的影響.發(fā)現(xiàn)在點(diǎn)火過程中火焰后的渦街的作用是明顯的,而在火焰穩(wěn)定之后,渦街的作用并不明顯.介紹了相干反斯托克斯喇曼光譜法(CARS)的原理和應(yīng)用方法,并用CARS測量了預(yù)混V形火焰的溫度分布,測量了來流的當(dāng)量比對火焰上方溫度的影響.將CARS方法應(yīng)用到預(yù)混V形火焰的燃燒,是該文的最主要工作,包括了大量的硬件和軟件調(diào)試工作.通過該

3、文的工作,國家微重力實(shí)驗(yàn)室的CARS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),從軟件和硬件方面均已齊備,運(yùn)行正常,為以后其他方面的實(shí)驗(yàn)測量也打下了基礎(chǔ).介紹了激光多普勒測速方法及其在火焰測量中的特殊應(yīng)用技術(shù),針對燃燒中多普勒信號信噪比低的特點(diǎn),建立了新的前向散射系統(tǒng),取得了良好的效果.詳細(xì)測量了預(yù)混V形火焰的速度場,通過速度概率密度函數(shù)分析了流場的速度分布趨勢和脈動特性.用EBU-Arrhenius混合反應(yīng)模型對預(yù)混V形火焰流場進(jìn)行了數(shù)值模擬.數(shù)值模擬結(jié)果與差分干涉的