同轴管甲烷逆流燃烧器中火焰结构与燃烧稳定性

【摘要】：用骨架反应机理对同轴管甲烷逆流燃烧器进行分析能够很好地了解火焰结构与燃烧器内的温度分布,并得到各处的火焰拉伸率及相关参数。随着空气流量(QA)的增加,火焰形状由扁平型变化为弯曲型,并逐渐将内管管口包覆,火焰厚度逐渐减小。当量比(ER)较大时,火焰附近温度与物质的分布较为稀疏,而ER较小时,其分布较为紧密。内管壁面上热通量Hf随着的QA增加而逐渐加强;总的传热量H在QA=2540 ml·min~(-1)达到最大。当ER≥3.00时,火焰拉伸率k开始时缓慢变化,在越过燃烧器内管边缘后快速增加,但最终不大于65 s~(-1)。在ER1.00时,火焰呈弯曲状,长度较长,k值变化剧烈,最大可以达到638 s~(-1),并在火焰末端k值变为负数,最小值为-262 s-1。 【作者单位】： 北京理工大学宇航学院;
【关键词】： 甲烷 数值模拟 传热 逆流 燃烧状态 火焰拉伸率
【基金】：国家自然科学基金项目(50906004)~~
【分类号】：TK16
【正文快照】： 引言过去20年来,微机电系统与微动力装置在国防和经济等多个领域表现出非常广泛的应用前景,依托MEMS技术的纳卫星、微型飞行器等产品已经开始装备[1-3]。微尺度燃烧器能量质量密度能够达到10~1000 W·kg?1,远高于现今常用的锂离子电池[4]。微尺度燃烧反应空间小、热量损失比较

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