卫立夏
,
陈朝阳
,
黄佐华
,
袁涛
,
李玉阳
,
田振玉
,
郭会军
工程热物理学报
利用分子束质谱结合真空紫外同步辐射光电离技术研究了低压层流预混二甲醚/氧气/氩气火焰.通过测量火焰物种的离子信号强度随燃烧炉位置的关系曲线,计算了主要火焰物种的摩尔分数曲线.分析了燃料当量比(φ)为0.8,1.0和1.5时主要火焰物种的摩尔分数曲线,阐述了燃烧当量比对低压层流预混二甲醚/氧气/氩气火焰化学结构的影响.研究为进一步认识二甲醚燃烧提供了实验数据.
关键词:
二甲醚
,
低压层流
,
预混燃烧
路林
,
常铭
,
苗海燕
,
黄佐华
,
蒋德明
,
曾科
工程热物理学报
利用定容燃烧弹研究了不同初始温度和初始压力下的天然气燃烧特性,分析了初始温度、初始压力和当量比对其燃烧过程的影响.研究结果表明:随着初始温度的升高(300～450 K),天然气质量燃烧速率明显增加,燃烧持续期和火焰发展期显著缩短.随着初始压力的升高(0.1～0.75 MPa),天然气质量燃烧速率明显减慢,燃烧持续期和火焰发展期显著增长.且稀混合气和浓混合气条件下初始温度和初始压力的变化对燃烧持续期和火焰发展期的影响更明显.
关键词:
天然气
,
温度
,
压力
,
燃烧特性
,
定容燃烧弹
张志远
,
黄佐华
,
王显刚
,
郑建军
,
苗海燕
,
王锡斌
工程热物理学报
本文利用定容燃烧弹研究了不同初始压力、初始温度、气体稀释度和燃空当量比下甲醇-空气-稀释气预混层流燃烧特性.结果表明:对于给定初始压力和温度,甲醇-空气预混合气的质量燃烧率、燃烧压力和温度的最大值均出现在当量比1.左右,而火焰发展期和燃烧期在此当量比下最短.火焰发展期、燃烧期和燃烧压力峰值随初始温度的增加而减小,最高燃烧温度随初始温度的增加而增加,燃烧压力峰值和最高燃烧温度随初始压力的增加而增加.火焰发展期和燃烧期随稀释度的增加而增加,而燃烧压力峰值和最高燃烧温度随稀释度的增加而降低.
关键词:
甲醇
,
预混合气
,
稀释气
,
燃烧特性
张猛
,
俞森彬
,
金武
,
王金华
,
黄佐华
工程热物理学报
利用平面激光诱导荧光(OH-PLIF)技术测量了CH4/air预混湍流火焰前锋面结构,通过图片处理得到了测量平面上的二维火焰面密度.基于不同的假设建立了三种不同模型,利用二维探测得到的火焰面信息来估计三维火焰面密度在测量面上的值,通过积分三维火焰面密度估计值得到燃烧系统的燃料消耗率.结果表明,预混湍流火焰前锋面为凹凸的褶皱结构,平面测量的二维火焰面密度明显低估了真实的火焰面密度,利用模型估计得到的3D火焰面密度对2D值有明显的改善.燃烧系统的燃料消耗率可以用来评估模型的可靠性,结果表明模型的误差都在40％以内.
关键词:
OH-PLIF
,
湍流火焰前锋面
,
3D火焰面密度
,
燃料消耗率
王维
,
苗海燕
,
齐大民
,
黄佐华
,
蒋德明
工程热物理学报
本文在定容燃烧弹中,研究了高温高压(0.75 MPa,450 K)下甲烷-乙烷-空气预混合气火焰传播规律,并系统分析了当量比、混合气中乙烷含量对混合气层流燃烧及火焰稳定性的影响.实验结果表明:随着混合气中乙烷含量的增加,不同当量比下无拉伸火焰燃烧速率均增大,马克斯坦长度增大,表明火焰稳定性增强.在实验范围内,无拉伸火焰传播速率,无拉伸火焰燃烧速率均随着当量的增加先增大后减小,且最大值出现在化学当量比附近.
关键词:
定容燃烧弹
,
天然气
,
煤层气
,
火焰稳定性
,
燃烧速率
金武
,
王金华
,
俞森彬
,
谢永亮
,
黄佐华
工程热物理学报
本文采用OH-PLIF探测系统对在McKenna平面火焰炉上产生CH4/H2/CO2/O2细胞状火焰进行了定量测量和分析.研究发现,平面火焰在稀燃极限附近会出现胞状结构,细胞数量随当量比/掺氢比的增加而增加,主要是由火焰自身不稳定性导致.同时我们通过OH-PLIF图片定量提取并定义了相关参数以表征平面火焰的不稳定程度,并发现随着火焰悬浮距离的减少火焰趋向于稳定,火焰对炉面的热损失有抑制不稳性发生的作用.通过线性理论分析,我们发现RS模型能够很好预测火焰稳定性随当量比变化趋势,但无法预测随掺氢比的变化趋势.在掺氢状态下,火焰面离炉面更近,炉面对火焰不稳定性的抑制作用不可忽视,故理论模型对掺氢影响的预测失效.
关键词:
OH-PLIF
,
McKenna平面火焰炉
,
细胞状火焰
,
不稳定性
谢永亮
,
王金华
,
张猛
,
卫之龙
,
徐楠
,
黄佐华
工程热物理学报
利用高速纹影摄像方法结合定容燃烧弹研究了CO2和H2O稀释对CO/H2/air混合气层流燃烧速度的影响,获得了不同当量比、稀释气和CO/H2比例下合成气的层流燃烧速度.结果表明,CO2与H2O对合成气层流燃烧速度的影响有显著差异.总体上来说,CO2具有更强的稀释效果.从化学反应的角度出发,CO2与H2O对合成气的燃烧化学反应有着截然相反的效果,CO2抑制燃烧化学反应,而H2O起到促进燃烧化学反应的作用.
关键词:
CO2
,
H2O
,
稀释
,
合成气
,
层流燃烧速度
吴学松
,
黄佐华
,
金春
,
卫立夏
,
苗海燕
,
王锡斌
工程热物理学报
在定容燃烧弹中利用高速纹影摄像法和球形扩展火焰研究了常压下不同燃空当量比和初始温度时2,5-二甲基呋喃-空气混合气的层流火焰特性,获得了拉伸和无拉伸火焰传播速率,无拉伸层流燃烧速率和马克斯坦长度.研究结果表明:2,5-二甲基呋喃-空气混合气的无拉伸火焰传播速率和无拉伸层流燃烧速率在燃空当量比1.2附近达到最大值,它们都随着初始温度的增加而增加.随着初始温度的增加,无拉伸火焰传播速率的峰值位置向浓混合气(燃空当量比增大)的方向移动.随着燃空当量比的减小和初始温度的增加,马克斯坦长度增加,表明火焰前峰面的稳定性增强.基于实验结果数据,拟合得到了2,5-二甲基呋喃-空气混合气的无拉伸层流燃烧速率的关系式.
关键词:
2,5-二甲基呋喃
,
温度
,
火焰传播速度
,
层流燃烧速率
,
马克斯坦长度
王金华
,
俞森彬
,
卫之龙
,
金武
,
谢永亮
,
黄佐华
工程热物理学报
利用OH-PLIF火焰结构激光诊断技术获得了不同当量比下CO:H2为1:4的合成气预混层流本生灯火焰OH基分布.结合STAR-CD模拟结果,分析了拉伸率和优先扩散随当量比的变化规律,以及变当量比条件下拉伸率和优先扩散的相互作用机理.结果表明,本生灯火焰顶端是强烈负拉伸,由火焰弯曲引起的强负拉伸和流动引起的微弱正拉伸共同作用.在稀燃条件下,随当量比的减小,顶端负拉伸作用增强,加剧局部优先扩散作用,引起未燃混合气中的燃料比例下降,削弱顶端局部燃烧强度,导致顶端开口现象.
关键词:
顶端开口
,
拉伸率
,
OH-PLIF
,
优先扩散
,
合成气
