激波诱导甲烷点火化学反应区的可视化实验研究

【摘要】：研究激波诱导甲烷/空气混合物点燃的反应区特征,对于认识其气相爆轰规律有着重要意义.在激波管平台上,进行了当量比甲烷/空气混合物的激波点火实验,并采用化学发光成像和平面激光诱导荧光(PLIF,planar laser induced fluorescence)等方法得到了不同工况下的反应区特征.结果表明,由于在弱点燃工况下诱导区的着火延迟期沿激波传播方向的梯度较小,给非线性化学反应过程提供了更多的时间,反应特征出现显著的不均匀性;而随着激波的增强,这种不均匀性显著减小,在强点燃工况反应区呈规则的爆轰波结构.单脉冲PLIF方法测量的OH基相对分布揭示的反应区特征与文中其他方法的测量结果相一致,并和前人的相关研究结论相符,为激波管内激波和气相物质相互作用条件下进行高时空分辨率测量提供了新的方法和思路. 【作者单位】： 中国科学技术大学热科学和能源工程系;
【关键词】： 激波点火 化学发光成像 平面激光诱导荧光 弱点燃 强点燃 甲烷 OH基
【基金】：国家高技术研究发展计划(编号:2006AA05Z210) 中国科学院研究生创新基金资助项目
【分类号】：O381
【正文快照】： 甲烷是瓦斯和天然气的主要成分,很多学者对甲烷爆炸涉及的相关安全问题进行了深入研究和探讨.气相爆轰波的传播是由于前驱激波对未燃气体的压缩加热,使其发生迅速的化学反应;而化学反应释放的能量又用来供给激波的传播.ZND模型还认为:爆轰化学反应是有限速率的,在诱导阵面和

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