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本生灯层流预混火焰稳定点与熄火机理

北京航空航天大学学报 2013年第10期39卷 1325-1330页

作者：黄夏黄勇巩帆北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

采用速度匹配法结合壁面淬熄分析甲烷本生灯层流预混火焰稳定点与熄火机理,得到了贫油与富油状态下火焰稳定点不同的移动规律,定量预测了火焰吹熄特性关系,并通过实验验证.火焰稳定点在本生灯出口附近的边界层中,该处的火焰传播速度与... 详细信息

采用速度匹配法结合壁面淬熄分析甲烷本生灯层流预混火焰稳定点与熄火机理,得到了贫油与富油状态下火焰稳定点不同的移动规律,定量预测了火焰吹熄特性关系,并通过实验验证.火焰稳定点在本生灯出口附近的边界层中,该处的火焰传播速度与预混气来流速度相平衡;而在边界层中,以火焰稳定点为起点,存在一个可点火区域.随着来流预混气流速的增大或者当量比远离恰当比,这一可点火区域逐渐缩小,直至成为一个点,此时即为熄火的临界状态.通过比较近壁面的当地气流速度与火焰传播速度,并采用非耦合的方法分析壁面淬熄的影响,得到了火焰稳定点的移动规律.在径向上,火焰稳定点随来流速度增大向射流中心线方向移动;在轴向上,随流速增大,贫油工况下稳定点向下游移动,富油工况时则向上游移动.根据火焰稳定点移动规律结合可点火区域分析定量预测了吹熄特性,通过了实验验证,证明了火焰的熄火机理.

关键词：本生灯层流预混火焰速度匹配法壁面淬熄火焰稳定点熄火特性

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本生灯教学实验台改良及实验数据处理

实验技术与管理 2005年第5期22卷 51-54,61页

作者：王宇姚强王世昌王翠萍王欣怡清华大学热能动力工程与热科学重点实验室北京100084

本文通过对本生灯结构的改良,实现了扩散火焰实验、完全预混火焰锥高度测量及燃烧速度计算实验、部分预混推举火焰的推举高度测量实验、以及特殊形状火焰演示实验.根据所得到的相关数据,运用标准的单因子实验方差分析、一元、二元线性... 详细信息

本文通过对本生灯结构的改良,实现了扩散火焰实验、完全预混火焰锥高度测量及燃烧速度计算实验、部分预混推举火焰的推举高度测量实验、以及特殊形状火焰演示实验.根据所得到的相关数据,运用标准的单因子实验方差分析、一元、二元线性回归、有交互作用的双因子实验方差分析、正交实验和一般线性回归等方法进行计算分析.

关键词：本生灯预混火焰举火焰扩散火焰教学实验

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采用速度匹配法研究本生灯火焰的稳定点位置

燃烧科学与技术 2011年第1期17卷 72-77页

作者：黄夏黄勇王方胡斌北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机国家重点实验室北京100191

采用理论预测与实验研究的方法分析了本生灯火焰的稳定点位置与气流速度的关系,因为火焰稳定点的存在与否直接决定了火焰的存在与否.理论预测采用速度匹配法,通过分析本生灯出口附近冷态流场中气流速度分布与火焰传播速度分布的相对关系... 详细信息

采用理论预测与实验研究的方法分析了本生灯火焰的稳定点位置与气流速度的关系,因为火焰稳定点的存在与否直接决定了火焰的存在与否.理论预测采用速度匹配法,通过分析本生灯出口附近冷态流场中气流速度分布与火焰传播速度分布的相对关系,并引入壁面淬熄的影响,预测出火焰稳定点的空间位置并得到了经验关系式.实验则以甲烷-空气的预混层流本生灯火焰为研究对象,确定了火焰稳定点位置与气流速度的相对关系.实验结果与Bernard Lewis的预测不同,即随流速增大,火焰稳定点会朝向射流的下游和射流中心线方向移动.而根据得到的经验关系式预测出的火焰稳定点位置与实验结果符合良好,精度在±20%以内,表明速度匹配法能够准确预测火焰稳定点的位置.

关键词：速度匹配火焰稳定点本生灯预混层流燃烧

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本生灯火焰和Smithll火焰的实验研究

工程热物理学报 1987年第1期 95-97页

作者：刘宪秋程久生北京化工学院中国科学技术大学

一、引言本生灯火焰顶部开口现象实际上是火焰面大曲率变化处的火焰局部熄火。除了化学反应动力学性质引起的火焰局部熄火外,对局部熄火机理的理解主要有两种。一种认为是由流场不均匀造成的气动拉伸机理;另一种认为是燃料和氧化剂分... 详细信息

一、引言本生灯火焰顶部开口现象实际上是火焰面大曲率变化处的火焰局部熄火。除了化学反应动力学性质引起的火焰局部熄火外,对局部熄火机理的理解主要有两种。一种认为是由流场不均匀造成的气动拉伸机理;另一种认为是燃料和氧化剂分层扩散的机理。最初对本生灯火焰顶部开口现象的解释是认为二种机理都在起作用。后来的研究指

关键词：本生灯煤气灯 Smithll 火焰实验研究

基于LIBS研究丙烷层流预混火焰温度和当量比的空间分布

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航空动力学报 2023年第4期38卷 870-877页

作者：刘新王朝君胡二江殷阁媛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

激光诱导击穿光谱(LIBS)是监测燃烧过程关键参数的重要手段之一。为此搭建了LIBS三维可移动实验测量平台,结合等离子体能量和光谱研究了丙烷层流预混火焰的空间结构,得到了不同当量比和不同高度的温度趋势和当量比空间分布。结果表明:... 详细信息

激光诱导击穿光谱(LIBS)是监测燃烧过程关键参数的重要手段之一。为此搭建了LIBS三维可移动实验测量平台,结合等离子体能量和光谱研究了丙烷层流预混火焰的空间结构,得到了不同当量比和不同高度的温度趋势和当量比空间分布。结果表明:本生灯火焰预混燃烧区厚度随高度增加而增加;H、N、O的谱线强度和等离子体能量变化趋势一致,说明粒子体积分数是影响等离子体能量的主因。通过标定H656和N746的谱线强度比值与当量比的关系得到了局部当量比的空间分布。

关键词：丙烷本生灯预混火焰激光诱导击穿光谱温度当量比

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铝基粉末燃料层流火焰传播速度实验研究

推进技术 2021年第11期42卷 2555-2561页

作者：邓哲张正泽李宏岩樊学忠胡少青许桂阳胡春波龚建良西安近代化学研究所陕西西安710065 西北工业大学燃烧、流动和热结构国家级重点试验室陕西西安710072

为研究铝基粉末燃料火焰传播特性,设计了气固两相本生灯型层流火焰实验装置,开展了铝基粉末燃料层流火焰传播速度的实验研究;获得了气流流速、颗粒相浓度等因素对空气中铝颗粒层流火焰传播的影响规律,并研究不同级配比例下的铝基粉末燃... 详细信息

为研究铝基粉末燃料火焰传播特性,设计了气固两相本生灯型层流火焰实验装置,开展了铝基粉末燃料层流火焰传播速度的实验研究;获得了气流流速、颗粒相浓度等因素对空气中铝颗粒层流火焰传播的影响规律,并研究不同级配比例下的铝基粉末燃料的火焰传播性能。研究结果表明:在相同颗粒浓度条件下,提高气流速度会显著增加铝基粉末燃料层流火焰传播速度;在相同气流速度条件下,铝基粉末燃料层流火焰传播速度在铝颗粒浓度接近600g/m3时达到最大值,而当铝颗粒浓度过低时,层流火焰无法稳定传播;此外试验结果还表明,利用小粒径颗粒填充大颗粒间的孔隙,能显著提高铝基粉末燃料层流火焰传播速度。

关键词：层流火焰本生灯铝粉燃料颗粒粒径

CO2/N2稀释对H2/CH4层流火焰传播特性的影响

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东北大学学报（自然科学版） 2020年第9期41卷 1321-1327页

作者：尚融雪高俊豪杨悦李刚东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室安徽合肥230027

利用本生灯-纹影系统实验研究含有CO2,N2的掺氢天然气层流预混火焰传播速度,并应用GRI-3.0机理模拟计算不同组分预混燃气绝热火焰温度、敏感性系数及重要自由基浓度等,详细讨论CO2,N2的稀释效应.研究表明,GRI-3.0机理能较好地预测掺氢... 详细信息

利用本生灯-纹影系统实验研究含有CO2,N2的掺氢天然气层流预混火焰传播速度,并应用GRI-3.0机理模拟计算不同组分预混燃气绝热火焰温度、敏感性系数及重要自由基浓度等,详细讨论CO2,N2的稀释效应.研究表明,GRI-3.0机理能较好地预测掺氢天然气层流预混火焰传播速度;CO2,N2稀释组分会显著抑制掺氢天然气层流预混火焰速度及其绝热火焰温度;与N2相比,CO2不仅具有较强的热力学效应,且随着CO2稀释比的增加,火焰中重要自由基H浓度显著减少,抑制氧化反应H+O2=O+OH对燃烧的主导促进效应,使预混燃料的层流火焰传播速度显著降低.

关键词：本生灯层流火焰传播速度 CO2/N2稀释敏感性分析重要自由基

C6F12O对锂离子电池排出气体火焰的抑制效能研究

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工程热物理学报 2019年第12期40卷 2919-2927页

作者：张天巍刘皓郭子东王勇中国人民警察大学消防指挥系

通过实验和数值模拟的方法研究了添加C6F12O对锂离子电池发生热失控后的排出气体/空气预混火焰的影响。在常温常压下,利用本生火焰装置测试了一定当量比范围的甲烷/空气和排出气/空气预混火焰在不同C6F12O添加量条件下的火焰速度。通过... 详细信息

通过实验和数值模拟的方法研究了添加C6F12O对锂离子电池发生热失控后的排出气体/空气预混火焰的影响。在常温常压下,利用本生火焰装置测试了一定当量比范围的甲烷/空气和排出气/空气预混火焰在不同C6F12O添加量条件下的火焰速度。通过包含燃料燃烧和C6F12O热分解的动力学机理模型进行数值模拟并与实验测试的火焰速度进行比较,结果表明在C6F12O添加量较低的贫燃侧,层流火焰速度趋势具有良好的一致性。尽管燃料类型不同,C6F12O在化学当量以及富燃侧的抑制效能明显优于贫燃侧,并且相比于纯甲烷,C6F12O更适用于抑制排出气体/空气预混火焰。

关键词：锂离子电池排出气体全氟己酮抑制效能本生灯

RP-3航空煤油三组分替代燃料简化机理验证

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航空动力学报 2018年第9期33卷 2101-2111页

作者：方文颜应文刘云鹏李丼华南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

利用机理自动简化程序ReaxRed对航空煤油RP-3三组分替代燃料半详细化学反应动力学模型采用两种方案分别进行了简化。方案一采用直接关系图(directed relation graph,DRG)法构建了109组分423步基元反应,方案二在方案一的结果上采用基于... 详细信息

利用机理自动简化程序ReaxRed对航空煤油RP-3三组分替代燃料半详细化学反应动力学模型采用两种方案分别进行了简化。方案一采用直接关系图(directed relation graph,DRG)法构建了109组分423步基元反应,方案二在方案一的结果上采用基于误差传播的DRG(directed relation graph based on error propagation,DRGEP)方法和计算奇异摄动(computational singular perturbation,CSP)法构建了84组分271步基元反应。结合点火延迟试验数据对方案二所构建的简化机理进行了验证,并且采用层流火焰速度、温度和重要产物等方面的数值计算结果进行对比分析,结果表明:方案二所构建的简化机理在简化过程中保留一定的计算精度前提下更加经济实用,其中在各种工况下方案二简化机理和半详细机理的点火延迟时间之间的平均误差在6%以内并且它们在火焰传播速度方面平均误差在不超过8%。采用本生灯预混燃烧器为物理模型,以RP-3航空煤油为燃料,进行相应的试验研究来验证方案二的简化机理,结果表明该简化机理数值计算结果与试验数据较吻合。

关键词：三组分替代燃料 RP-3航空煤油点火延迟层流火焰速度简化机理本生灯