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高压条件下平面火焰OH-PLIF实验研究

气体物理 2021年第5期6卷 38-43页

作者：涂晓波王林森闫博母金河陈爽中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室四川绵阳621000

平面激光诱导荧光技术(planar laser-induced fluorescence,PLIF)是一种十分重要而且应用广泛的燃烧诊断技术,但是在实际发动机等高压环境开展OH-PLIF测量仍然具有挑战性.为了研究压强对OH-PLIF的影响,在自行设计的高压火焰炉上,搭建了... 详细信息

平面激光诱导荧光技术(planar laser-induced fluorescence,PLIF)是一种十分重要而且应用广泛的燃烧诊断技术,但是在实际发动机等高压环境开展OH-PLIF测量仍然具有挑战性.为了研究压强对OH-PLIF的影响,在自行设计的高压火焰炉上,搭建了一套OH-PLIF测量系统,选用A-X(1,0)电子跃迁带的P 1(1)激发谱线,在不同压强条件下对甲烷/空气预混平面火焰开展了OH-PLIF测量研究,同时对实验工况的荧光产额进行了仿真,并将仿真结果与实验结果进行了对比分析.研究结果表明,随着压强的增加,OH的荧光信号逐渐减弱,平面预混火焰的锋面厚度逐渐变薄,OH荧光信号的峰值位置会越来越靠近炉面,荧光淬灭效应在OH荧光强度-压强关系中起着决定性的作用.

关键词：激光诱导荧光技术 OH 高压平面火焰荧光产额

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开式回流平面火焰燃烧器的试验与应用

华东电力 1989年第5期17卷 18-20页

作者：陈扬桂岳阳电厂

为了适应煤质变化和低负荷脱油稳燃,并为大型锅炉节能开辟新的途径,我厂在~#2炉进行了开式回流平面火焰燃烧器的研究试验。三年的运行调试表明,该燃烧器在乏气送粉工况下,燃烧劣质烟煤不投油,能带60%以上额定负荷,炉内燃烧稳定。与改... 详细信息

为了适应煤质变化和低负荷脱油稳燃,并为大型锅炉节能开辟新的途径,我厂在~#2炉进行了开式回流平面火焰燃烧器的研究试验。三年的运行调试表明,该燃烧器在乏气送粉工况下,燃烧劣质烟煤不投油,能带60%以上额定负荷,炉内燃烧稳定。与改型前比较,燃烧效率平均提高5%以上。通过平面火焰气流床的上下摆动,可以灵敏地调节主蒸汽温度,调温幅度大,时滞小,反应快等显著优点。

关键词：锅炉燃烧器开式回流平面火焰

预混气温度及多孔材料特性对多孔介质表面火焰的影响

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中国电机工程学报 2010年第32期30卷 46-52页

作者：冯耀勋王勇蒋利桥赵黛青汪小憨中国科学院广州能源研究所广东省广州市510640

为优化设计基于多孔介质壁面的低热损失微燃烧器结构,以甲烷/空气为预混气实验考察了预混气初始温度多孔壁面材料对多孔介质平面火焰形成、燃烧特性的影响。实验表明:在低当量比工况下(≤0.8)由于预混气初始温度升高可以有效降低多孔板... 详细信息

为优化设计基于多孔介质壁面的低热损失微燃烧器结构,以甲烷/空气为预混气实验考察了预混气初始温度多孔壁面材料对多孔介质平面火焰形成、燃烧特性的影响。实验表明:在低当量比工况下(≤0.8)由于预混气初始温度升高可以有效降低多孔板对火焰的影响(热损失),可以有效地拓宽平面火焰形成范围。当量比较大时(>0.8),由于甲烷在多孔板内部消耗,多孔表面火焰温度反而下降。不同材料的多孔板对火焰的影响主要由于导热系数差异引起,而且在火焰温度较低的时候明显。当火焰温度较高时几乎没影响。导热系数越小,多孔介质壁面温度越低。

关键词：微燃烧器多孔壁面预混气温度多孔材料特性平面火焰

光腔衰荡光谱技术用于OH浓度测量的误差分析

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红外与激光工程 2017年第2期46卷 20-25页

作者：涂晓波陈爽苏铁母金河杨富荣中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所四川绵阳621000

光腔衰荡光谱技术(Cavity Ring Down Spectroscopy,CRDS)是一种高灵敏度的吸收光谱测量技术,在燃烧场激光光谱诊断领域里是一种十分重要的燃烧产物定量测量手段。文中研究了光腔衰荡光谱技术用于燃烧产物定量测量的原理,搭建了脉冲型光... 详细信息

光腔衰荡光谱技术(Cavity Ring Down Spectroscopy,CRDS)是一种高灵敏度的吸收光谱测量技术,在燃烧场激光光谱诊断领域里是一种十分重要的燃烧产物定量测量手段。文中研究了光腔衰荡光谱技术用于燃烧产物定量测量的原理,搭建了脉冲型光腔衰荡光谱技术实验系统,选取OHA2Σ+-X2Π(0,0)电子跃迁带的P1(2)吸收线谱,在常压条件下对平面火焰的OH浓度进行了定量测量,并对激光器线宽及线型、激光器的频率稳定性、火焰温度、光腔参数等因素对测量误差的影响进行了分析讨论。误差分析给出了光腔衰荡光谱技术的几个关键注意事项,可为光腔衰荡光谱技术的应用提供指南。

关键词：光腔衰荡光谱技术误差分析 OH 浓度测量平面火焰

基于中红外吸收光谱技术测量高温流场CO浓度研究

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实验流体力学 2021年第1期35卷 60-66页

作者：胡尚炜殷可为涂晓波杨富荣陈爽中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所四川绵阳621000

CO是碳氢化合物燃烧的主要产物之一,准确测量超燃冲压发动机出口的CO浓度是评估碳氢燃料燃烧效率的重要依据。中红外波段的CO谱线相较近红外而言,具有吸收更强、谱线丰富且谱线对相对孤立、不受其他气体干扰等明显优势。本文基于中红外... 详细信息

CO是碳氢化合物燃烧的主要产物之一,准确测量超燃冲压发动机出口的CO浓度是评估碳氢燃料燃烧效率的重要依据。中红外波段的CO谱线相较近红外而言,具有吸收更强、谱线丰富且谱线对相对孤立、不受其他气体干扰等明显优势。本文基于中红外吸收光谱技术,计算研究了CO中红外光谱特性,选择了适用于高温流场CO测量的特征谱线,设计并搭建了高温流场CO浓度检测系统,开展了气体池浓度标定和不同当量比下平面火焰CO测量验证,实现了某超燃冲压发动机出口高温流场CO测量,反映了航空煤油燃烧过程中CO浓度和温度的变化情况,为超燃冲压发动机的燃烧和流动机理研究提供了有力的研究手段和丰富的实验数据。

关键词：中红外吸收光谱技术 TDLAS CO 平面火焰超燃冲压发动机

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非直喷型燃气烘缸干燥技术

中国造纸 2016年第10期35卷 66-69页

作者：韩鹏高张锋魏涛陕西科技大学机电工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室陕西西安710021

现代纸机干燥部蒸汽烘缸内的蒸汽压力受限,蒸汽利用率不高,烘缸内冷凝水聚集等问题导致其很难达到预期干燥效果。结合国内外燃气烘缸的相关专利和研究现状,本文详细介绍了非直喷型燃气烘缸的主要核心技术,分析了各种技术的原理和优点,... 详细信息

现代纸机干燥部蒸汽烘缸内的蒸汽压力受限,蒸汽利用率不高,烘缸内冷凝水聚集等问题导致其很难达到预期干燥效果。结合国内外燃气烘缸的相关专利和研究现状,本文详细介绍了非直喷型燃气烘缸的主要核心技术,分析了各种技术的原理和优点,总结并提出了非直喷型燃气烘缸的应用前景,为该技术今后的研发及应用提供参考。

关键词：燃气烘缸非直喷平面火焰烟气循环

甲醇、乙醇——空气混合物层流火焰传播速度的实验研究

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工程热物理学报 1992年第4期13卷 448-452页

作者：杜德兴 Law C.K. 普林斯顿大学浙江大学

醇类燃料作为石油燃料的代用品广泛受到人们的青睐,有关它们的应用研究已开展不少,但基础研究尚嫌不足,乙醇的燃烧速度仅有Gülder的一例,图1集合的甲醇燃烧速度的研究结果表明,由于研究方法不同及实验时压力变化和传热的影响,使结果差... 详细信息

醇类燃料作为石油燃料的代用品广泛受到人们的青睐,有关它们的应用研究已开展不少,但基础研究尚嫌不足,乙醇的燃烧速度仅有Gülder的一例,图1集合的甲醇燃烧速度的研究结果表明,由于研究方法不同及实验时压力变化和传热的影响,使结果差异甚大。本研究的目的是用没有压力和传热影响,并可消除火焰变形影响的双滞止平面

关键词：层流火焰传播速度甲醇一元醇火焰传播乙醇酒醇平面火焰混合气燃烧速度反应速度实验研究空气工业气体

定量测量OH基浓度的PLIF技术研究及应用

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定量测量OH基浓度的PLIF技术研究及应用

作者：王宁国防科学技术大学

学位级别：硕士

为了满足火箭发动机燃烧机理研究的需要,本文发展了一种基于平面激光诱导荧光技术定量测量燃烧流场OH基浓度的手段。通过详细推导荧光信号公式,分析荧光强度的影响因素,发现在合理选择激发谱线及采用统一的实验参数情况下,可忽略其他... 详细信息

为了满足火箭发动机燃烧机理研究的需要,本文发展了一种基于平面激光诱导荧光技术定量测量燃烧流场OH基浓度的手段。通过详细推导荧光信号公式,分析荧光强度的影响因素,发现在合理选择激发谱线及采用统一的实验参数情况下,可忽略其他因素对荧光信号的影响,使得荧光强度与OH基摩尔分数成正比。由此提出了利用PLIF技术定量测量OH基浓度的方案,即结合平面标定火焰的数值计算与实验结果,求出荧光强度与OH基摩尔分数的比例因子,然后将该比例因子应用到其他火焰中,就可通过荧光强度得到OH基绝对浓度分布。为了得到标定火焰的数值计算结果,研究了甲烷空气详细化学反应机理的简化方法,得到了19组分39方程的简化机理,并对该简化机理进行了验证,发现简化机理能够较好地预测已燃区重要组分的浓度。在此基础上,将简化机理应用到标定火焰的数值计算中,得到了轴线上的OH基摩尔浓度分布。进行了平面标定火焰的PLIF实验研究,获得了较高信噪比的OH基PLIF图像。对图像进行降噪处理及邻域平均,得到了燃烧器轴线上的荧光信号灰度值。结合标定火焰的数值计算结果,得到荧光信号灰度与OH基摩尔浓度的比例因子。采用相同的实验设置对甲烷空气扩散火焰进行了PLIF实验研究,得到了清晰的火焰结构图像,应用比例因子求出了扩散火焰中的OH基浓度分布。对部分预混火焰进行了实验研究,求出了火焰中的OH基浓度,发现随着内层预混当量比的减小,OH基浓度逐渐增加。对扰流火焰进行了PLIF实验研究,发现湍流扰动会大大增强火焰的褶皱。为了分析本文OH基定量PLIF技术的精度,对甲烷空气部分预混火焰进行了实验研究,得到了燃烧器轴线上的OH基摩尔浓度,并与耶鲁大学测量的数据进行了对比,结果表明:本文定量得到的OH基摩尔浓度值与实际值在同一量级的水平。对于OH基这类极其活泼且含量非常小的自由基,可认为已初步实现了定量测量。

关键词： OH-PLIF PLIF定量测量平面火焰简化化学反应机理

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强旋流烧嘴的火焰形态及其稳定性

钢铁 1985年第6期 68-73页

作者：王世均北京钢铁学院

强旋流烧嘴的火焰稳定性好,在燃烧稀薄燃料或低发热值燃料时应用是有效的。尤其是在特定条件下形成的平火焰适用于均匀加热。可是关于这方面的基本研究到目前为止,进行的并不很多。本实验研究是利用可调滑块型旋流烧嘴,对于火焰形态和... 详细信息

强旋流烧嘴的火焰稳定性好,在燃烧稀薄燃料或低发热值燃料时应用是有效的。尤其是在特定条件下形成的平火焰适用于均匀加热。可是关于这方面的基本研究到目前为止,进行的并不很多。本实验研究是利用可调滑块型旋流烧嘴,对于火焰形态和稳定性

关键词：火焰形态烧嘴层流火焰平面火焰