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掺氢比对高Ka数射流预混湍流火焰的影响

燃烧科学与技术 2021年第1期27卷 52-59页

作者：俞森彬刘潇周波隆德大学能源科学系瑞典隆德22100 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001 南方科技大学力学与航空航天工程系深圳518055

在同步多物种平面激光诱导荧光(PLIF)测量的实验基础上,采用大涡模拟(LES)湍流模型耦合输运概率密度函数(TPDF)燃烧模型,以及44组分及268步CH4化学反应机理模拟了CH4/H2/空气混合气的不同掺氢比(0,20%,50%)时对高Ka数下预混湍流射流火... 详细信息

在同步多物种平面激光诱导荧光(PLIF)测量的实验基础上,采用大涡模拟(LES)湍流模型耦合输运概率密度函数(TPDF)燃烧模型,以及44组分及268步CH4化学反应机理模拟了CH4/H2/空气混合气的不同掺氢比(0,20%,50%)时对高Ka数下预混湍流射流火焰的影响.结果表明,LES耦合TPDF模型可以较为准确地捕捉火焰高度,模拟该类火焰的速度分布、反应锋面CH的分布以及火焰褶皱及局部熄火等现象.随着掺氢比的升高,火焰高度降低,火焰根部的局部熄火得到显著改善.相比于掺氢,在未掺氢时,由于其更小的临界拉伸率及更少的H2与伴生火焰带来的自由基反应的机会,使得火焰根部出现局部熄火更为频繁.同时进一步发现,火焰根部的燃烧模式与主燃烧区域存在很大区别,火焰根部的扩散作用更为显著.

关键词：分布反应区局部熄火燃烧模式大涡模拟-TPDF燃烧模型掺氢

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基于旋流火焰根部熄火现象的FGM模型研究

燃烧科学与技术 2020年第4期26卷 301-309页

作者：俞森彬刘潇刘欣张志浩隆德大学能源科学系瑞典隆德22100 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001 隆德大学燃烧物理系瑞典隆德22100

针对原尺寸的复杂几何预混旋流燃烧器开展了同步OH/CH2O-PLIF测量,并利用发展的带拉伸查表法(SFGM)耦合大涡模拟(LES)的方法模拟了相同雷诺数下(Re=10000)稳定火焰及临近吹熄下的旋流燃烧特性.发展的SFGM模型在化学反应源项中引入与拉... 详细信息

针对原尺寸的复杂几何预混旋流燃烧器开展了同步OH/CH2O-PLIF测量,并利用发展的带拉伸查表法(SFGM)耦合大涡模拟(LES)的方法模拟了相同雷诺数下(Re=10000)稳定火焰及临近吹熄下的旋流燃烧特性.发展的SFGM模型在化学反应源项中引入与拉伸率直接相关的着火因子,如此拉伸率则无需与进展变量耦合建表,极大地缩小了建表工作量.随后将模拟结果与实验结果对比,验证了LES耦合SFGM模型可以较为准确地捕捉复杂几何旋流预混燃烧的火焰形态(OH及CH2O×OH分布):如预测到预混管出口处的局部熄火位置,临近吹熄的火焰相比于稳燃火焰有更高的抬升高度.在强旋流下,湍流火焰的传播速度和湍流速度的脉动值成正相关,火焰前锋面在上游侧的边缘位置很大程度上由流场向下游扩张的轴向速度和中央回流区(CRZ)中的主体火焰向上游传播的速度共同决定.随着当量比降低到熄火极限,CRZ内的混合物被不断稀释,火焰逐渐破碎成孤立的火核;与此同时,燃烧温度下降导致火焰传播速度降低,而流场速度不变,火焰前锋面被吹向下游远离CRZ并最终被吹熄.

关键词：旋流预混燃烧 LES SFGM 火焰稳定吹熄

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预混湍流3D火焰面密度和燃料消耗率的估计

工程热物理学报 2015年第7期36卷 1578-1583页

作者：张猛俞森彬金武王金华黄佐华西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

利用平面激光诱导荧光(OH-PLIF)技术测量了CH_4/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... 详细信息

利用平面激光诱导荧光(OH-PLIF)技术测量了CH_4/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

CH_4/空气和C_3H_8/空气预混湍流火焰结构及湍流火焰速度测量

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燃烧科学与技术 2016年第4期22卷 329-334页

作者：俞森彬王金华聂要辉张猛金武黄佐华西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

利用OH-PLIF技术探测了CH4/空气和C3H8/空气混合气在不同湍流强度下的预混湍流瞬时火焰前锋面结构,通过湍流产生板产生了弱湍流区内的不同湍流强度,通过控制当量比调节火焰密度比和路易斯数,计算了实验中的层流火焰特征参数,分析了湍流... 详细信息

利用OH-PLIF技术探测了CH4/空气和C3H8/空气混合气在不同湍流强度下的预混湍流瞬时火焰前锋面结构,通过湍流产生板产生了弱湍流区内的不同湍流强度,通过控制当量比调节火焰密度比和路易斯数,计算了实验中的层流火焰特征参数,分析了湍流强度和火焰特征参数对预混湍流火焰结构、湍流火焰速度的影响.结果表明:火焰前锋面结构的褶皱程度随湍流强度的增大而明显增强.在相同湍流强度下,CH4/空气火焰比C3H8/空气火焰更加褶皱.通过提取火焰OH-PLIF图像锋面,分别用角度法和面积法计算了湍流火焰速度,获得了弱湍流条件下湍流火焰速度与湍流强度的一般关系式.在相同密度比下,即相同流体动力学不稳定性下,热扩散不稳定性更大的CH4/空气比C3H8/空气的湍流火焰速度更大,而在路易斯数接近且热扩散不稳定性处于次要地位时,密度比大的CH4/空气流体动力学不稳定性更大,其对湍流火焰速度的影响也更大.

关键词：平面激光诱导荧光预混湍流火焰火焰前锋面结构湍流火焰速度不稳定性

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自适应阈值二值法提取湍流火焰前锋面结构

燃烧科学与技术 2016年第3期22卷 212-217页

作者：张猛王金华俞森彬金武黄佐华雍宏巍孟德宇西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 西安交通大学数理统计学院西安710049

采用局部自适应阈值的二值方法,提取预混湍流火焰前锋面结构,介绍了其算法原理,自适应阈值法结合图像全局信息,根据局部像素信息选取当地阈值二值化图像,并利用种子生长法除噪,得到清晰的火焰边界.在不同压力条件下,对比甲烷/空气预混... 详细信息

采用局部自适应阈值的二值方法,提取预混湍流火焰前锋面结构,介绍了其算法原理,自适应阈值法结合图像全局信息,根据局部像素信息选取当地阈值二值化图像,并利用种子生长法除噪,得到清晰的火焰边界.在不同压力条件下,对比甲烷/空气预混湍流火焰OH-PLIF图片利用本算法和传统二值方法以及Matlab自带边缘提取算法的处理结果.结果表明,当图像对比度不均匀或边界模糊时,传统二值法和Matlab自带边缘算法出现严重噪声,导致火焰前锋面无法分辨,而本方法仍能得到清晰连续的火焰前锋面.

关键词：自适应阈值二值法预混湍流火焰火焰前锋面结构

ω-3多不饱和脂肪酸对结直肠癌根治术患者的影响

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中国现代医生 2020年第9期58卷 56-59,63页

作者：江良县喻潇葳宋萍萍林森斌叶菲菲周申康浙江省台州医院胃肠外科浙江台州317000 贵州医科大学贵州贵阳550000

目的探讨ω-3多不饱和脂肪酸对结直肠癌根治术患者的影响。方法收集2017年6月~2019年1月在本院确诊后行结直肠癌根治术的患者共计100例,按照随机表法分为对照组和观察组,每组50例,对照组于术前第7天至术后第7天予以一定剂量常规肠外营... 详细信息

目的探讨ω-3多不饱和脂肪酸对结直肠癌根治术患者的影响。方法收集2017年6月~2019年1月在本院确诊后行结直肠癌根治术的患者共计100例,按照随机表法分为对照组和观察组,每组50例,对照组于术前第7天至术后第7天予以一定剂量常规肠外营养支持治疗(10%鱼油脂肪乳),观察组在对照组的治疗基础上联用ω-3多不饱和脂肪酸进行同等治疗。比较两组分别在术前第7天及术后第7天血液样本检测的炎症反应指标的水平变化(包含白细胞、中性粒细胞、C-反应蛋白、降钙素原、白介素-6)和营养指标(包含TP、ALB、TFN、PA、LYM)的变化以及手术后功能恢复情况、不良反应和并发症的发生率。结果术前第7天,两组的各项炎症反应指标和营养状态指标水平进行比较,差异无统计学意义(P>0.05);术后第7天,两组WBC、N水平较治疗前均有明显提升,且观察组WBC、N水平较对照组明显升高(P<0.05);两组CRP、PCT、IL-6水平较治疗前有明显下降,且观察组CRP、PCT、IL-6水平较对照组明显降低(P<0.05)。术后第7天,两组TP、ALB水平较治疗前明显升高,且观察组TP、ALB水平较对照组明显升高(P<0.05);两组PA、TFN、LYM水平较治疗前明显降低,且观察组PA、TFN、LYM水平较对照组明显降低(P<0.05)。治疗后观察组的肛门恢复排气时间显著短于对照组,术后不良反应和并发症的发生率均明显低于对照组(P<0.05)。结论ω-3多不饱和脂肪酸用于结直肠癌手术根治术后可以有效抑制机体炎症反应,增强免疫功能,促进肠道功能恢复,明显提高患者的营养水平,降低术后并发症的发生率,进而改善患者预后和康复,值得临床上广泛使用。

关键词：结直肠癌 ω-3多不饱和脂肪酸炎症营养免疫功能肠功能恢复