微小型凹腔燃烧器内甲烷/空气预混火焰特性

【摘要】：对有凹腔的微细通道内甲烷/空气的预混燃烧进行了实验研究,并与无凹腔的情况进行了比较。结果表明,无凹腔时,只出现了稳定或振荡的倾斜火焰;有凹腔时,在很宽的速度范围内火焰均能被有效地稳定,当进气速度接近吹出极限时,火焰锋面发生弯曲和脉动。当量比为0.8、0.9和1.0时有凹腔的微细通道的吹出极限分别为0.8、1.35和1.75 m·s-1,是对应进气条件下燃烧速度的几倍,这表明凹腔具有很强的稳燃能力。数值模拟结果表明,凹腔的斜壁与下游的水平壁面之间的转折点存在很大的速度梯度和剪应力,导致了火焰在高速下被拉断而吹出。总之,有凹腔的微细通道内火焰的稳定性主要由反应区和流场之间的相互作用决定。 【作者单位】： 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室;
【关键词】： 微通道 甲烷 凹腔 火焰稳定性 吹出极限 流场 数值模拟
【基金】：国家自然科学基金项目(51276073) 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室开放课题项目 华中科技大学博士学位论文创新基金项目 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2013QN077)~~
【分类号】：TQ038
【正文快照】： 引言随着微加工技术的快速发展,涌现出了各种各样的MEMS装置。目前,为这些装置提供动力的主要是化学电池。然而,化学电池存在能量密度小、体积和质量大、充电时间长等缺点,而氢气和碳氢化合物燃料相对于化学电池来说有着高几十倍的能量密度。因此,基于燃烧的微小型动力系统具

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