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利用OH-PLIF测量CH_4/H_2/空气混合气湍流燃烧速率被引量：14: 2013年; 利用OH平面激光诱导荧光技术测量CH4/H2/空气预混湍流火焰前锋面结构,得到湍流燃烧速率.采用不同孔径和开孔比的湍流发生板,产生不同湍流强度和尺度下稳定的预混湍流火焰供OH-PLIF测量.利用500张瞬时火焰结构图片得到湍流火焰前锋面的平均位置,运用角度法得到湍流燃烧速率.分析了掺氢比和湍流强度对湍流燃烧速率的影响,并给出了拟合关系式.实验结果表明,湍流燃烧速率随湍流强度的增加而增加,这是由于流场尺度减小引起火焰锋面面积增加.湍流燃烧速率随掺氢比的升高略有增加,这是由于掺氢引起火焰不稳定性增强,导致火焰对湍流流动的响应增强,增强了湍流火焰前锋面褶皱,从而增加了火焰面面积.湍流燃烧速率可以表示为ST/SL∝a(u′/SL)n,其中指数n约为0.35.; 张猛王金华谢永亮卫之龙金武黄佐华; 关键词：掺氢

利用OH-PLIF探测CH4/H2/air预混湍流火焰前锋面结构: 为了研究掺氢对天然气预混湍流火焰与流场的耦合作用,利用平面激光诱导荧光(OH-PLIF)探测了CH4/H2/air预混湍流火焰前锋面结构.采用不同孔径和开孔比的湍流发生板产生不同的湍流流场并定量测量了湍流流场的特征尺度,...; 张猛王金华谢永亮黄佐华; 关键词：掺氢比; 文献传递

CO_2和H_2O对合成气层流燃烧速度的影响被引量：4: 2014年; 利用高速纹影摄像方法结合定容燃烧弹研究了CO_2和H_2O稀释对CO/H_2/air混合气层流燃烧速度的影响,获得了不同当量比、稀释气和CO/H_2比例下合成气的层流燃烧速度。结果表明,CO_2与H_2O对合成气层流燃烧速度的影响有显著差异。总体上来说,CO_2具有更强的稀释效果。从化学反应的角度出发,CO_2与H_2O对合成气的燃烧化学反应有着截然相反的效果,CO_2抑制燃烧化学反应,而H_2O起到促进燃烧化学反应的作用。; 谢永亮王金华张猛卫之龙徐楠黄佐华; 关键词：合成气层流燃烧速度

CH_4/H_2/air预混湍流火焰前锋面结构探测被引量：6: 2013年; 为了研究掺氢对天然气预混湍流火焰与流场的耦合作用,利用平面激光诱导荧光探测了CH4/H2/air预混湍流火焰前锋面结构。采用不同孔径和开孔比的湍流产生板在本生灯出口产生不同的湍流流场,定量测量了湍流流场的特征尺度,并计算了实验条件下的层流火焰特征参数,分析了掺氢和湍流强度、湍流尺度对CH4/air混合气预混湍流火焰中流场与火焰相互作用的影响。结果表明,掺氢明显地增强了火焰前锋面褶皱,火焰褶皱程度随湍流强度的增大而增强。火焰高度随掺氢比的增加而略有降低,随湍流强度增大而增加。掺氢引起火焰自身不稳定性增强,导致火焰前锋面受湍流扰动影响增强,引起预混湍流火焰前锋面褶皱增强。; 张猛王金华谢永亮卫之龙金武黄佐华; 关键词：掺氢

CH_4/H_2/CO_2/O_2平面火焰细胞状不稳定性研究被引量：1: 2015年; 本文采用OH-PLIF探测系统对在McKenna平面火焰炉上产生CH_4/H_2/CO_2/O_2细胞状火焰进行了定量测量和分析。研究发现,平面火焰在稀燃极限附近会出现胞状结构,细胞数量随当量比/掺氢比的增加而增加,主要是由火焰自身不稳定性导致。同时我们通过OH-PLIF图片定量提取并定义了相关参数以表征平面火焰的不稳定程度,并发现随着火焰悬浮距离的减少火焰趋向于稳定,火焰对炉面的热损失有抑制不稳性发生的作用。通过线性理论分析,我们发现RS模型能够很好预测火焰稳定性随当量比变化趋势,但无法预测随掺氢比的变化趋势。在掺氢状态下,火焰面离炉面更近,炉面对火焰不稳定性的抑制作用不可忽视,故理论模型对掺氢影响的预测失效。; 金武王金华俞森彬谢永亮黄佐华

合成气预混层流火焰结构的实验和数值研究被引量：3: 2014年; 利用OH-PLIF方法获得了当量比分别为0.6、0.8、1.0、1.2,CO2或N2稀释比分别为3%、5%时,合成气/空气/稀释气本生灯预混层流火焰中OH基的分布,结合STAR-CD模拟计算所得火焰中的流场和组分分布进一步分析了火焰结构。研究结果表明:随着混合气当量比的增加,OH基高浓度分布区域由火焰前锋面附近转移到火焰边缘;混合气较稀时,火焰前锋面附近OH基浓度最高且沿已燃区方向逐步递减,火焰顶端处OH基浓度减小,模拟计算结果显示火焰顶端并未发生燃料泄漏;化学当量比下,火焰前锋面附近和火焰边缘区域OH基浓度较高,火焰前锋面附近出现了预混燃烧区和扩散燃烧区,该区域中OH基呈现"W"型分布;受N2和CO2稀释的影响,混合气层流燃烧速度降低,火焰前锋面拉长,CO2对火焰结构的影响比N2更显著;火焰前锋面附近OH基浓度减小,扩散燃烧区OH基浓度增大,说明火焰的预混燃烧有所减弱,扩散燃烧有所加强。; 卫之龙王金华舒新建谢永亮王锡斌黄佐华; 关键词：合成气稀释气

合成气纯氧高压预混湍流火焰结构研究被引量：4: 2013年; 为了理解高压下合成气纯氧预混湍流火焰中火焰与流动的耦合作用,利用OH-PLIF激光测量技术开展了高压条件下合成气纯氧预混湍流火焰结构研究,获得了高压下预混湍流火焰前锋面结构,得到了火焰前锋面尺度信息,包括火焰体积、火焰面密度和火焰前锋面尺度,并分析了预混湍流火焰前锋面与湍流尺度和层流火焰尺度的相互作用关系。研究结果表明:高压预混湍流火焰前锋面为褶皱火焰面结构,火焰面为小尺度的尖峰结构和大尺度的树干状结构互相叠加;合成气火焰前锋面结构比甲烷混合气火焰更加精细,尺度更小;合成气预混湍流火焰体积较小,放热区较小,在预混贫燃燃气轮机燃烧室中容易产生燃烧振荡;合成气和甲烷火焰在湍流燃烧速率上表现出不同的转折规律,这可以通过火焰前锋面尺度和火焰自身不稳定性尺度来解释;湍流流动对火焰前锋面的扰动受到火焰自身不稳定尺度的限制。; 王金华张猛谢永亮卫之龙黄佐华Hideaki KOBAYASHI; 关键词：合成气

合成气预混层流本生灯火焰顶端开口机理研究被引量：1: 2015年; 利用OH-PLIF火焰结构激光诊断技术获得了不同当量比下CO:H_2为1:4的合成气预混层流本生灯火焰OH基分布。结合STAR-CD模拟结果,分析了拉伸率和优先扩散随当量比的变化规律,以及变当量比条件下拉伸率和优先扩散的相互作用机理。结果表明,本生灯火焰顶端是强烈负拉伸,由火焰弯曲引起的强负拉伸和流动引起的微弱正拉伸共同作用。在稀燃条件下,随当量比的减小,顶端负拉伸作用增强,加剧局部优先扩散作用,引起未燃混合气中的燃料比例下降,削弱顶端局部燃烧强度,导致顶端开口现象。; 王金华俞森彬卫之龙金武谢永亮黄佐华; 关键词：合成气

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谢永亮