预混火焰相关研究的数值模拟与分析

1144766066 · 发表于 2022-5-11 22:26:11

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雅宝题库解析：
本文第一部分的课题是关于燃烧室中贫熄边界的预测。前人在此领域做了大量工作,总结了经验公式。而从理论角度分析火焰的贫熄情况和对其做出预测,并未进行很多相关研究工作。本文作者所在课题组预期从火焰稳定点存在的理论方面着手,对贫熄效应做出理论预测。燃烧室中包含湍流等流动,情况复杂,而本生灯层流预混火焰的情况则较为简单,干扰因素少。采取本生灯甲烷层流预混火焰为实验对象,便于进行较为本质的基础理论分析,使得研究由简入繁。此课题从数值模拟的方面入手,对本生灯甲烷层流预混火焰进行模拟,以期提供更多的数据支持。本文第二部分的课题基于前人对火焰脉动不稳定性的研究,利用美国 Sandia 实验室开发的一维层流预混火焰模拟代码 OPUS,首次模拟和观测了非稳态当量比边界下富氢层流预混对冲拉伸火焰的脉动不稳定性,对比与讨论了波动边界的振幅、频率、均值以及预混燃料进口速度对于火焰不稳定性的影响。模拟结果表明,非稳态当量比边界的波动振幅越大、均值越接近火焰不稳定发生边界、波动频率越小、预混燃料进口速度越大,火焰的脉动不稳定性越显著。对于一些发生了脉动熄火的火焰,当增加非稳态当量比边界的波动频率时,可使得火焰保持不稳定燃烧状态,不再有熄火发生。论文的最后给出了总结与进一步研究的建议。

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