預混V形火焰中火焰與流動相互作用的實驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、預混氣體燃燒在工業(yè)燃燒裝置中獲得越來越多的應用,深入研究預混燃燒的原理和技術,具有節(jié)約能源和減少污染的重大社會意義.預混V形火焰中火焰與流動的相互作用的研究關系到火焰結(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驗室的地面燃燒實驗臺,綜合使用多種試驗手段對預混V形火焰的流場進行了詳細的實驗測量,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混V形火焰的的點火、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)的原理和應用方法,并用CARS測量了預混V形火焰的溫度分布,測量了來流的當量比對火焰上方溫度的影響.將CARS方法應用到預混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,國家微重力實驗室的CARS實驗系統(tǒng),從軟件和硬件方面均已齊備,運行正常,為以后其他方面的實驗測量也打下了基礎.介紹了激光多普勒測速方法及其在火焰測量中的特殊應用技術,針對燃燒中多普勒信號信噪比低的特點,建立了新的前向散射系統(tǒng),取得了良好的效果.詳細測量了預混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混合反應模型對預混V形火焰流場進行了數(shù)值模擬.數(shù)值模擬結(jié)果與差分干涉的