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合成氣預(yù)混層流火焰結(jié)構(gòu)的實驗和數(shù)值研究 合成氣預(yù)混層流火焰結(jié)構(gòu)的實驗和數(shù)值研究

合成氣預(yù)混層流火焰結(jié)構(gòu)的實驗和數(shù)值研究

  • 期刊名字:西安交通大學(xué)學(xué)報
  • 文件大?。?26kb
  • 論文作者:衛(wèi)之龍,王金華,舒新建,謝永亮,王錫斌,黃佐華
  • 作者單位:西安交通大學(xué)動力工程多相流國家重點實驗室
  • 更新時間:2020-10-02
  • 下載次數(shù):
論文簡介

第48卷第7期西安交通大學(xué)學(xué)報VoL 48 No. 72014年7月JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITYJul.2014DoI:10.7652/ xjtuxb201407007合成氣預(yù)混層流火焰結(jié)構(gòu)的實驗和數(shù)值研究衛(wèi)之龍,王金華,舒新建,謝永亮,王錫斌,黃佐華(西安交通大學(xué)動力工程多相流國家重點實驗室,710049,西安)摘要:利用 OH-PLIF方法獲得了當(dāng)量比分別為0.6、0.8、1.0、1.2,CO2或N2稀釋比分別為3%5%時,合成氣/空氣/稀釋氣本生燈預(yù)混層流火焰中OH基的分布,結(jié)合 STAR-CD模擬計算所得火焰中的流場和組分分布進(jìn)一步分析了火焰結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明:隨著混合氣當(dāng)量比的增加,OH基髙濃度分布區(qū)域由火焰前鋒面附近轉(zhuǎn)移到火焰邊緣;混合氣較稀時,火焰前鋒面附近OH基濃度最高且沿已燃區(qū)方向逐步遞減,火焰頂端處OH基濃度減小,模擬計算結(jié)果顯示火焰頂端并未發(fā)生燃料泄漏;化學(xué)當(dāng)量比下,火焰前鋒面附近和火焰邊緣區(qū)域OH基濃度較高,火焰前鋒面附近出現(xiàn)了預(yù)混燃燒區(qū)和擴散燃燒區(qū),該區(qū)域中OH基呈現(xiàn)“W”型分布;受N2和CO2稀釋的影響,混合氣層流燃燒速度降低,火焰前鋒面拉長,CO2對火焰結(jié)構(gòu)的影響比N2更顯著;火焰前鋒面附近OH基濃度減小,擴散燃燒區(qū)OH基濃度增大,說明火焰的預(yù)混燃燒有所減弱,擴散燃燒有所加強。關(guān)鍵詞:合成氣;OH-PLIF方法; STAR-CD模擬;OH基;稀釋氣中圖分類號:TK411文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:0253-987X(2014)07-003407Experimental and Numerical Study on Structure ofLaminar Premixed Syngas-Air-Diluents FlamesWEI Zhilong, WANG Jinhua, SHU Xinjian, XIE Yongliang, WANG Xibin, HUANG Zuohua(State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China)Abstract: The structures of laminar premixed syngas-air-diluents flames were obtaineddifferent equivalence ratios(0.6,0.8,1.0,1. 2), diluents(N2/cO2), and dilution ratios(3%and 5%)by using OH-PLIF technique. Flame structure was analyzed on the basis of the flowfield and species distribution which were calculated with STAR-CD. The results show that highoh distribution shifts towards the outer flame boundary with the increase of equivalence ratio;for lean mixture, the region of high OH radical concentration locates along the conic primaryreaction boundary OH radical concentration at the flame cone tip decreases, and the numericasimulation results show that no leakage occurs at the flame tip: for mixture at stoichiometricratio, high OH radical concentration appears along the flame front and on the flame surfacemeaning the occurrence of a premixed combustion zone and a diffusion combustion zone, and theoh distribution appears to resemble a "W"shape; due to the effects of diluents n2 and CO2, thelaminar burning velocity decreases, leading to the extension of the flame front, and COz has agreater impact on the flame structure compared to n2: Oh radical concentration decreases alongthe flame front while increases in the diffusion zone, which means the premixed combustion isweakened while the diffusion combustion is intensified收稿日期:2013-1219.作者簡介:衛(wèi)之龍(1990-),男,碩生生;王金華(通H中國煤化工科學(xué)基金資助項目(51376004,51006080)。CNMHG項目,國家自然網(wǎng)絡(luò)出版時間:201404-16網(wǎng)絡(luò)出版地址:http∥www.cnkinet/kcms/detail/61.1069.t.20140416.1746.006.html第7期衛(wèi)之龍,等合成氣預(yù)混層流火焰結(jié)構(gòu)的實驗和數(shù)值研究Keywords: syngas; OH-PLIF; STAR-CD; OH distribution; diluent隨著石油資源的日益減少和排放法規(guī)的日趨嚴(yán)預(yù)混層流本生燈火焰中間產(chǎn)物OH基的分布,并結(jié)格,尋找切實可行的石油替代燃料具有重要意義。合 STAR-CD模擬計算結(jié)果,分析研究了預(yù)混層流甲醇由于來源豐富、可規(guī)?;a(chǎn)成本較低廉,近年火焰結(jié)構(gòu)特性和火焰自身不穩(wěn)定特性。考慮到發(fā)動來便成為替代燃料研究中的一個熱點。甲醇可以直機通常采用廢氣再循環(huán)(EGR)來降低燃燒溫度和接用于發(fā)動機,但是熱值較汽油低,在發(fā)動機運行過抑制NO2的生成,本文分別采用CO2和N2作為稀程中消耗量較大1。因此,提高甲醇在發(fā)動機上的釋氣,測量和分析了不同當(dāng)量比和不同稀釋比條件熱效率、改善發(fā)動機性能,成為甲醇燃料發(fā)動機研究下合成氣火焰的結(jié)構(gòu)特性。的重點內(nèi)容。利用發(fā)動機廢氣余熱可以將甲醇裂解,從而得到合成氣(H2和CO的體積比為2:1),1實驗裝置和實驗過程將其作為發(fā)動機燃料,可以提高燃料能量品位和發(fā)圖1為實驗裝置示意圖,由 OH-PLIF系統(tǒng)、供氣動機效率2。系統(tǒng)和本生燈組成。 OH-PLIF系統(tǒng)包括Nd:YAG目前,有關(guān)甲醇裂解所得合成氣的研究多集中激光器(型號為 Quanta-Ray Pro190,頻率為10Hz在發(fā)動機實驗方面35。H2特殊的強反應(yīng)性和輸運脈沖時間為10ns,脈沖能量為300mJ)染料激光特性,使得大比例H2的合成氣在火焰面結(jié)構(gòu)和火器( Sirah Prsc-c300)、能量檢測器、BBO倍頻焰自身不穩(wěn)定性上表現(xiàn)出與傳統(tǒng)碳?xì)淙剂系娘@著差器、透鏡組、帶有光線增強器( Lavision vc08-0094)異,進(jìn)而影響到燃燒室內(nèi)流動與火焰相互作用,最終的CCD相機( La vision Image Prox)及加裝OH帶影響發(fā)動機缸內(nèi)燃燒過程。本生燈作為一種常見的通濾波器( La vision vz08-0222的紫外線濾光鏡頭燃燒器,能夠提供穩(wěn)定的層流火焰結(jié)構(gòu),是研究火焰( Nikon Rayfact PF10545MFUV)。供氣系統(tǒng)由氣結(jié)構(gòu)和火焰自身不穩(wěn)定性的有效手段。Jin等利用瓶、預(yù)混室(容積為400mL)和流量計(MKs流量計,平面激光誘導(dǎo)熒光研究了不同摻氫比及不同當(dāng)量比型號分別為1179A和1559A,精度為1/1000L/min)對合成氣本生燈預(yù)混層流火焰結(jié)構(gòu)的影響。Law組成。為確保層流燃燒,混合氣的Re<2000。本生等利用相機圖片研究了不同碳?xì)淙剂系念A(yù)混層流本燈出口直徑為5mm,出口長度為30cm(大于50倍生燈火焰,分析了燃料優(yōu)先擴散和火焰拉伸的耦合管徑),底部裝有防止回火的單向閥。作用對火焰頂端結(jié)構(gòu)的影響8。 Kozlovsky等利用數(shù)值模擬計算研究了路易斯數(shù)對本生燈層流火焰0=R結(jié)構(gòu)的影響9。 Bouvet等利用化學(xué)發(fā)光方法研究Dye激光冷卻水出口了CO/H2在不同比例下的預(yù)混層流本生燈火焰的YAG激光冷卻水進(jìn)口燈混合器頂端開口現(xiàn)象[10。由上述研究可以看出,預(yù)混層流火焰結(jié)構(gòu)的研究不僅可以幫助認(rèn)識火焰?zhèn)鞑ァ⒕植繑?shù)招駕菜器熄火、著火極限等基本的火焰現(xiàn)象,而且有利于理解優(yōu)先擴散、路易斯數(shù)、火焰拉伸等因素對火焰不穩(wěn)定性的影響,進(jìn)而解釋湍流燃燒等復(fù)雜燃燒現(xiàn)象。此圖1實驗裝置示意圖外,作為燃料燃燒的一種常見的中間產(chǎn)物,OH基廣合成氣由純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為9.99%的泛存在于反應(yīng)區(qū)和已燃區(qū),通常被用來界定燃燒反H2和9.9的CO嚴(yán)格按照流量法以2:1的質(zhì)量應(yīng)區(qū)1,OH基分布在一定程度上能夠反映火焰的比配置而成。稀釋比φ定義為稀釋氣在混合氣中局部燃燒狀況,在燃燒過程中大量存在且易于檢測所占的體積分?jǐn)?shù),即因此OH基通常作為燃燒診斷以及燃燒分析的標(biāo)定物。 Makmool等利用相機圖片、化學(xué)發(fā)光方法和Dilution +Vair +v平面激光誘導(dǎo)熒光研究了液化石油氣預(yù)混火焰的火實驗過程中,YAG激光器產(chǎn)生355mm的激光焰結(jié)構(gòu),表明平面激光誘導(dǎo)熒光是研究火焰燃燒特性經(jīng)染料激光器中國煤化工769mm,該的最可靠、準(zhǔn)確的方法12波長可用于激CNMHG(1,0)躍遷本文利用平面激光誘導(dǎo)熒光( OH-PLIF)測量的Q1(8)線,每個脈沖激光能量約為8mJ。脈沖激http∥www.jdxb.cnhttp∥zkxb.xjtu.edu.cn西安交通大學(xué)學(xué)報第48卷光在通過片光鏡頭組后產(chǎn)生高約50mm的片光,片光通過本生燈出口的中心軸線激發(fā)火焰中的OH生燈噴管基產(chǎn)生波長為308nm左右的熒光。在與片光垂直的方向上安裝了ICCD相機,通過調(diào)整拍攝延遲使相機與激光同步,從而保證ICCD相機可以完整捕壓力邊界捉到激發(fā)的熒光信號。焰反應(yīng)區(qū)混合氣入口本文研究了不同當(dāng)量比(中=0.6,0.8,11.2),CO2或N2稀釋比中分別為3%、5%時的合(a)整體圖成氣預(yù)混層流火焰結(jié)構(gòu)。每個工況下,ICCD相機連續(xù)拍攝100張OH基分布照片,并將100張照片的平均結(jié)果用于OH基分布分析。2 STAR-CD模擬計算利用 OH-PLIF獲得的火焰結(jié)構(gòu)中OH基的分布是實驗中重要的信息,火焰中的OH基分布在反應(yīng)區(qū)和已燃區(qū),單一的OH基分布信息不足以解釋火焰結(jié)構(gòu)。CFD模擬計算可以提供較多與火焰結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息,如速度場溫度場組分場等,利用這些豐富的數(shù)據(jù)信息、結(jié)合OH-PLIF實驗圖像,有助(b)反應(yīng)區(qū)局部放大圖于分析火焰中某些現(xiàn)象的成因以及各因素對于火焰圖2 STAR-CD模型網(wǎng)格的整體圖和反應(yīng)區(qū)局部放大圖結(jié)構(gòu)的影響和作用本文采用 SATR-CD軟件來模擬某些工況下合成氣的預(yù)混層流火焰,本生燈模型按11比例建立。由于本生燈火焰是軸對稱的三維火焰,所以可將三維火焰計算簡化為二維火焰計算,計算網(wǎng)格為單層的六面體網(wǎng)格。為獲得較好的模擬結(jié)果,對火焰反應(yīng)區(qū)網(wǎng)格進(jìn)行加密,最小網(wǎng)格尺寸為0.2mm,網(wǎng)格總數(shù)為16800。圖2為模型網(wǎng)格的整體圖和反應(yīng)區(qū)局部放大圖。模型中燃燒化學(xué)反應(yīng)的機理采用Scott13的CO和H2簡化機理(12種組分,38步基元反應(yīng))。計算時間為0.07s,可保證計算火焰達(dá)到圖3Re=1800時合成氣火焰數(shù)碼照片穩(wěn)定狀態(tài)時間步長為106s。初始壞境條件為P0.1MPa,T。=298K。著當(dāng)量比的增加,火焰前鋒面高度降低。這是由于隨著當(dāng)量比的增加,混合氣的層流燃燒加速,而混合3結(jié)果和分析氣來流速度基本不變,使得火焰前鋒面向著混合氣圖3為Re=1800時合成氣火焰的數(shù)碼照片。來流方向移動,由此導(dǎo)致了火焰前鋒面高度降低,面由圖3可以看出隨著當(dāng)量比的增大,火焰前鋒面發(fā)積減小。圖4為火焰前鋒面高度隨當(dāng)量比的變化,光強度增強且發(fā)光的顏色隨之變化。這是由于隨著其也表現(xiàn)出了圖3的變化規(guī)律。當(dāng)量比的增加,混合氣中燃料比例的變化使得火焰圖5為Re=1800時合成氣火焰的OH-PLIF前鋒面處的反應(yīng)更加激烈,鋒面厚度增加,發(fā)光強度照片。圖中火焰區(qū)域內(nèi)顏色較深的部分代表OH增大。φ=0.6時,火焰前鋒面發(fā)出的藍(lán)光是由火焰基濃度高,中心軸附近OH濃度梯度最大處是火焰前鋒面上激發(fā)態(tài)的CH活性基發(fā)出的;=1.2時,前鋒面中國煤化工當(dāng)量比的增加,混合氣較濃,火焰前鋒面發(fā)出的光略帶黃光,這是含OH基高沐CNMH〔峰面附近向火焰碳原子團(tuán)受激發(fā)發(fā)出的1。由圖3還可以看出,隨邊緣轉(zhuǎn)移,呈現(xiàn)出了不同的分布形態(tài)。這些變化在http∥www.jdxb.cnhttp∥zkxb.xjtu.edu.cn第7期衛(wèi)之龍,等:合成氣預(yù)混層流火焰結(jié)構(gòu)的實驗和數(shù)值研究w(OH)0.4841×1020.4150×100.2767×10-2102075×102(a)OH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)圖4火焰鋒面高度隨當(dāng)量比的變化溫度kK1893速度ms7.34916654.2053.157(b)火焰前鋒面速度和溫度圖5Re=1800時合成氣火焰 OH-PLIF照片w(CO)w(H2)0.7463×1011066×101普通數(shù)碼照片中是觀察不到的,反映了 OH-PLIF0.6397×100.9137×100.5331×1010.7614×102技術(shù)表征火焰鋒面結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。在混合氣較稀的條件下,OH基主要分布于火焰前鋒面附近;在混合氣0.4265×100.6091X10較濃的條件下,OH基不僅分布于火焰前鋒面附近,0.3198×1004569×10-2而且在火焰邊緣也有較高濃度的分布,且隨著當(dāng)量0.2132×10.3046×10比增加濃度有所提高,這說明此時火焰形成了預(yù)混0.1066×10-10.523×10-2燃燒區(qū)和擴散燃燒區(qū)。此外,混合氣較稀時,OH基0.6599×100.6303×10的分布出現(xiàn)了頂端開口,而在化學(xué)當(dāng)量比條件下,(c)CO、H2質(zhì)量分?jǐn)?shù)圖6∮=0.6時合成氣火焰 OH-PLIF照片及STAROH基出現(xiàn)了“W”型的分布。CD模擬結(jié)果頂端開口是層流本生燈火焰的一個經(jīng)典現(xiàn)象,該現(xiàn)象的研究對于更好地理解火焰燃燒特性具有重響:①本生燈層流火焰在火焰前鋒面頂端處拉伸率要意義。本實驗中,φ=0.6條件下數(shù)碼照片并未表達(dá)到最大,導(dǎo)致此處混合氣中優(yōu)先擴散作用加強,使現(xiàn)出明顯的頂端開口,但是在OH-PIF圖片中OH得在火焰前鋒面頂端的燃燒強度降低;②火焰前鋒基分布出現(xiàn)了頂端開口,這說明此時火焰雖然沒有面速度隨著火焰前鋒面高度的升高而增大,且在鋒出現(xiàn)頂端開口,但是頂端燃燒強度已經(jīng)有所降低,所面頂端達(dá)到最大值,速度方向是由預(yù)混燃燒區(qū)指向以O(shè)H基分布出現(xiàn)了頂端開口。圖6為φ=0.6時擴散燃燒區(qū),所以鋒面頂端的OH基受到的輸運影合成氣火焰OH-PILF照片及 STAR-CD模擬結(jié)果。響較強?;鹧鏈囟瓤梢灾苯臃从橙紵膭×页逃蓤D6a可以看出,OH基表現(xiàn)出了相同的分布趨度,因此可以根據(jù)已燃區(qū)溫度分布來判斷燃燒強勢,并且頂端開口存在,表明STAR-CD模擬計算結(jié)度。由圖6b可以看出,火焰前鋒面頂端的最高溫度果可較為準(zhǔn)確、定性地反映實際燃燒情況。由于較低這說明Ⅵ中國煤化工度減小。綜OH基的分布是化學(xué)反應(yīng)與輸運共同作用的結(jié)果,合以上兩方面CNMHG大的拉伸率,因此解釋OH基在頂端開口需要考慮兩方面的影由此加強了優(yōu)先擴散的影響,導(dǎo)致該處燃燒強度降http∥www.jdxb.cnhttp∥zkxb.xjtu.edu.cn38西安交通大學(xué)學(xué)報第48卷低,OH基的生成量較其他反應(yīng)區(qū)域有所減少,這是反應(yīng)率。由圖8可以看出,在化學(xué)當(dāng)量比條件下,造成OH基頂端開口的主要原因;受速度場輸運的H2總反應(yīng)率及其峰值低于CO,說明在該條件下影響,OH基的濃度減小,這進(jìn)一步加劇了頂端開相較于CO,H2在鋒面附近可以更快地與混合氣中口。由圖6c中CO及H2的分布還可以看出,頂端的O2迅速反應(yīng)且完全消耗掉,而CO與混合氣中開口并未伴隨鋒面頂端處的燃料泄漏,這與之前的O2反應(yīng)較慢,不能在鋒面附近快速、完全消耗掉,從研究結(jié)果是一致的)。而向外擴散且與環(huán)境中的O2繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng),形成在φ=0.8的條件下,頂端開口消失。這是由于擴散燃燒。因此,火焰反應(yīng)區(qū)分為預(yù)混燃燒區(qū)和擴隨著當(dāng)量比的增加,火焰前鋒面高度降低,火焰頂端散燃燒區(qū),OH基呈現(xiàn)出“W”型分布。前鋒面的曲率半徑增大,使得鋒面頂端附近拉伸率減小,由此削弱了頂端結(jié)構(gòu)對質(zhì)量擴散的促進(jìn)作用混合氣中燃料比例增大,導(dǎo)致火焰頂端的優(yōu)先擴散日-0.02作用削弱。因此,頂端開口在該情況下消失。在化學(xué)當(dāng)量比條件下,OH基出現(xiàn)了“W”型分布,了解“W”型分布的成因可以更好地理解燃燒微觀過程,實現(xiàn)調(diào)整參數(shù)對火焰的控制。圖7為合成氣火焰OH-PLIF照片與 STAR-CD模擬計算的火焰?zhèn)鞑シ较駽O和H2分布。由圖7可以看出:在=0.8條件圖84=.0時合成氣火焰中H與CO的總反應(yīng)率下,CO和H2可以在火焰前鋒面附近基本消耗掉,圖9為Re=1800、中=1.0時不同N2稀釋比下因此該條件下OH基在火焰前鋒面附近濃度較高;在∮=1.0條件下,火焰前鋒面附近H2可以完全消消的合成氣火焰 OH-PLIF照片。由圖9可以看出,隨著N2稀釋比的增加,火焰前鋒面拉長,前鋒面附耗掉,但是火焰前鋒面附近CO未能完全消耗,出現(xiàn)了明顯的擴散現(xiàn)象。利用 CHEMKIN2.0和GRI近及頂端聚集的OH基濃度降低,火焰邊緣的OHmech3.0機理可以對H2和CO總反應(yīng)率進(jìn)行基濃度明顯增加。這是由于混合氣中的N2本身不計算,圖8為d=1.0時合成氣火焰中H2和CO總參與反應(yīng),但吸收熱量,而N2稀釋比增加會導(dǎo)致反w(Co)應(yīng)物的放熱量減少,燃燒產(chǎn)物的吸熱量增多,從而使0.923×100.130×10-1火焰溫度降低,H2及CO反應(yīng)速率隨之降低。因0.791×100.111×10此,火焰前鋒面附近的反應(yīng)強度削弱,火焰層流燃燒0.659×100.929×1速度降低,導(dǎo)致火焰前鋒面拉長。火焰溫度降低,在0.527×100sy×102火焰前鋒面附近H和CO因反應(yīng)強度降低而不能完0.264×100.371×10-2全消耗掉,且擴散到火焰邊緣,導(dǎo)致擴散燃燒加劇。0.132×100.293×100946×10-9(a)中=0.8w(CO)0.1180.68×10-10.1010.144×100.840×10-10.20×10-10.672×10-10.960×1020.504×100.336×100.480×10-20.168×100.240×10-20.346X100.238×10-7圖9Re=18000時不同N2稀釋比下的合成(b)=1.0氣火凵中國煤化工圖7合成氣火焰 OH-PLIF照片與 STAR-CD模擬CNMHG計算的CO和H2分布圖10為ke15、p-1,0、,=5%時不同稀http∥www.jdxb.cnhttp∥zkxb.xjtu.edu.cn衛(wèi)之龍,等:合成氣預(yù)混層流火焰結(jié)構(gòu)的實驗和數(shù)值研究釋氣下的火焰 OH-PLIF照片。由圖10可以看出,稀釋氣本生燈預(yù)混層流火焰OH基分布,利用混合氣在摻混CO2之后,火焰前鋒面進(jìn)一步拉長, STAR-CD對火焰中的流場和組分分布進(jìn)行了模擬火焰前鋒面附近的OH基濃度進(jìn)一步降低,火焰邊計算,結(jié)合 OH-PLIF實驗圖像研究了火焰前鋒面緣OH基濃度有所增加。這是由于摻混CO2對火結(jié)構(gòu),得到的主要結(jié)論如下。焰結(jié)構(gòu)的影響與摻混N2的影響基本相同,CO2的(1)混合氣在較稀條件下,OH基主要分布在火吸熱能力比N2更強,因此對火焰溫度及反應(yīng)速率焰前鋒面附近且向已燃區(qū)方向發(fā)展,濃度呈現(xiàn)逐步的影響更大。CO2摻混比例的增加會抑制CO的氧遞減的趨勢。因火焰前鋒面頂端拉伸率最大,此處化反應(yīng),導(dǎo)致預(yù)混燃燒減弱,擴散燃燒增強?;旌蠚庵袃?yōu)先擴散作用加強,火焰前鋒面頂端的燃燒強度降低,OH基的生成量減少,加之鋒面頂端輸運的影響,OH基頂端出現(xiàn)開口。模擬計算結(jié)果顯示,此時并未伴隨頂端燃料泄漏。(2)化學(xué)當(dāng)量比條件下,混合氣OH基在火焰前鋒面附近,火焰邊緣區(qū)域濃度較高。H2的凈消耗率遠(yuǎn)大于CO,H2在火焰前鋒面附近很快完全消耗掉,而CO不能在火焰前鋒面被完全消耗而發(fā)生擴散,所以火焰出現(xiàn)預(yù)混燃燒區(qū)和擴散燃燒區(qū),OH基呈現(xiàn)“W”型分布。(3)摻混N2和CO2會導(dǎo)致火焰前鋒面拉長,同未稀釋N2稀樣CO2稀釋時OH基濃度在火焰鋒面附近減小,在擴散燃燒區(qū)圖10Re=1800、中=1.0、中=5%時不同稀釋氣下的火焰 OH-PLIF照片增大,說明火焰的預(yù)混燃燒有所減弱,擴散燃燒有所加劇。在相同稀釋比下,CO2由于具有更強烈的吸圖11為φ=1.0時火焰前鋒面高度及層流火焰熱能力和對CO氧化反應(yīng)的抑制作用所以對火焰速度隨φ的變化。由層流本生燈計算層流火焰速度結(jié)構(gòu)的影響比N2更顯著。公式SL=sin(6/2)可知,出口氣體速度保持不變時,層流火焰速度越小,θ越小,從而火焰前鋒面越高。參考文獻(xiàn):CO2,高度[1] AOLAH G, GOEPPERT A, PRAKASH SG K→CO2,速度中1N2,速度Weinheim, Germany Wiley, 2006: 179-230140[2]馮春晃,高孝洪.甲醇裂解燃料點燃式發(fā)動機的研究].內(nèi)燃機學(xué)報,1989,7(2):151-157128綏FENG Chunhuang, GAo Xiaohong. 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