甲烷及掺氢甲烷预混火焰的稳定性
2014-04-01胡舸魏胜廖世勇李清芳张双
中南大学学报(自然科学版) 2014年12期
胡舸,魏胜,廖世勇,李清芳,张双
(1. 重庆大学 化学化工学院,重庆,400044;2. 重庆通信学院 特种电源重点实验室,重庆,400035)
火焰的稳定燃烧区间通常定义为火焰发生回火与脱火2 种燃烧状态的燃气流动区间。对于给定的混合气体,只要其当量比(实际燃空比与理论燃空比之比)在着火极限区间内,火焰的稳定传播主要受气流的流动速度所决定。当其气体流速值超过了一定值时,火焰将会被吹离燃烧器口边沿而逐渐熄灭,此时的气流流动参数就定义为火焰脱火极限。相反,当燃气流速低于火焰燃烧的最小临界值时,会使火焰面上某一点的燃烧速度大于气流速度,这时火焰就会迎着气流方向移动并传播到气流内部,燃烧火焰呈向燃烧器内收缩态势,发生“回火”现象,此时对应的燃气临界流动参数就称为火焰的回火极限。稳定火焰的传播是高效燃烧的基础[1]。火焰的脱火和回火是较为复杂的燃烧现象,受燃气燃烧化学及流动等多方面的影响。Harris等[2]最早开始CH4与Air 前混火焰稳定性研究,20 世纪50 年代Kurz[3]就在3~17.5 mm 直径本生灯上测试了火焰的稳定传播区间,后来Putanm 等[4-5]又持续进行了大量了燃气稳定性测试。他们用本生灯燃烧器出口速度梯度表征火焰的脱火和回火极限,发现火焰脱火极限是燃气当量比的函数,而与本生灯直径呈弱相关。火焰稳定特性研究一直是燃烧研究的热点之一,自20 世纪以来,类似相关研究还很多[6-16]。但最近Mishra 等[15-16]开展的CH4与Air 预混火焰的稳定测试,发现火焰临界燃烧速度仍与燃烧器尺寸存在一定的相关性。……
登录APP查看全文