多孔介質(zhì)鈍體火焰穩(wěn)定特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在航空渦輪及火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、回轉(zhuǎn)窯等燃燒室中，由于來流空氣速度較大，導(dǎo)致火焰不穩(wěn)定。工程中常用V型實(shí)心鈍體形成穩(wěn)定的回流區(qū)來穩(wěn)定火焰。然而大量的研究和應(yīng)用表明，V型實(shí)心鈍體火焰穩(wěn)定器可導(dǎo)致燃燒室內(nèi)較大流動(dòng)損失，且火焰穩(wěn)定邊界相對(duì)較窄，燃燒效率不高，還容易出現(xiàn)振蕩燃燒。本文提出用多孔材料代替實(shí)心鈍體制作多孔介質(zhì)火焰穩(wěn)定器。其多孔空間結(jié)構(gòu)，大比熱容及大比表面積，可有效減少流動(dòng)損失，有助于火焰穩(wěn)定。
　　 本文主要對(duì)比試驗(yàn)研究多孔介質(zhì)

2、鈍體與實(shí)心鈍體尾跡差異，探究用多孔介質(zhì)鈍體穩(wěn)定火焰的可能性。主要工作包括：
　　 （1）在低速條件下用DPIV系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)粒子的速度分布測量功能。由相同工況鈍體尾跡速度矢量圖，流函數(shù)圖，以及渦量場可直觀觀測到實(shí)心鈍體和多孔介質(zhì)鈍體尾跡流場的差異。
　　 （2）回流區(qū)的大小和位置決定了鈍體下游高溫燃?xì)忸A(yù)熱新鮮燃料和空氣混合的能力，本文利用二維熱線測量相同工況下不同鈍體尾跡平均速度場，雷諾應(yīng)力等，進(jìn)一步探索鈍體尾跡回流區(qū)結(jié)構(gòu)

3、。并在冷態(tài)流場中測量不同鈍體的流阻損失。
　　 （3）用丙烷作燃料觀測不同鈍體隨著工況變化火焰高度，火焰結(jié)構(gòu)演變過程，測試鈍體對(duì)熄火極限的影響，以及通過火焰圖像進(jìn)行溫度定量化處理來研究鈍體火焰燃燒靜態(tài)特性。
　　 基于上述比較，得出結(jié)論如下：（1）實(shí)心鈍體回流區(qū)靠近鈍體，回流區(qū)范圍和回流強(qiáng)度較大；多孔介質(zhì)鈍體回流區(qū)狀況與孔密度有關(guān)，總的來說其回流區(qū)范圍以及回流強(qiáng)度較實(shí)心鈍體弱，回流區(qū)的位置與向下游移動(dòng)。（2）在大堵塞比燃