速度匹配法研究火焰稳定

123456aa · 发表于 2022-4-15 19:56:53

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在现代航空发动机燃烧室设计中，火焰的吹熄特性预测是十分重要的一项工作。在本文中笔者采用理论预测与实验研究的方法分析了本生灯火焰的富油稳定点位置与气流速度的关系。理论预测运用速度匹配法进行理论分析，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，得到速度匹配线1；引入壁面淬熄的影响，利用实验结果拟合就能得到壁面淬熄边界线2；淬熄边界线与速度匹配线的交点就是本文所认为的火焰稳定点P1，从而得到火焰稳定点的空间位置关系式；考虑燃料的贫燃极限3，通过富油火焰燃烧稳定的详细分析，得到富油本生灯火焰燃烧吹熄特性。实验研究基于本生灯，通过相机拍摄照片，对得到的照片使用PHOTOSHOP进行处理，从而找到火焰稳定点。壁面淬熄效应受壁温的影响很大，随着壁面温度的降低火焰稳定点远离壁面，也就是随着壁面温度的降低壁面淬熄效应增强了。吹熄速度随壁面温度降低而变小。火焰稳定点变化规律如下：随来流速增大，火焰稳定点的变化规律跟当量比有关，当量比相对较小（当量比1.0、1.1、1.2等）时，火焰稳定点总的变化方向是流向和中心线方向移动；当量比相对较大（当量比2.0、2.2等）时，火焰稳定点总的变化方向是逆流和中心线方向移动；中间存在转变的临界当量比（当量比1.3左右）。

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