曾小军，汪小憨，赵黛青†，蒋利桥，杨卫斌

（1. 中国科学院广州能源研究所，广州 510640；2. 中国科学院可再生能源重点实验室，广州 510640；3. 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室，广州 510640）

两种喷管中心间距下微阵列火焰场燃烧特性数值研究*

曾小军1，2，3，汪小憨1，2，3，赵黛青1，2，3†，蒋利桥1，2，3，杨卫斌1，2，3

（1. 中国科学院广州能源研究所，广州 510640；2. 中国科学院可再生能源重点实验室，广州 510640；3. 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室，广州 510640）

构建了处于无限阵列中管径为1.5 mm的3 × 3喷管微阵列火焰模型，采用甲烷简化机理，分别对喷管中心间距为2 mm和4 mm的微阵列火焰场燃烧特性进行数值研究。结果表明，在相同输入工况下，随着管中心间距的减小，喷管火焰间的相互影响增强，燃烧反应区域变长，最高温度增大；同时，计算区域出口CO排放增加、燃烧效率下降。喷管中心间距2 mm和4 mm两种工况下，距离管口5 mm后的区域温度都开始均匀分布，为研究温度均匀的微阵列火焰加热器提供了设计依据。

微小火焰；阵列火焰；温度均匀性；火焰加热；甲烷

0　 引 言

火焰直接加热是常用的加热方式，对厘米级、毫米级加热对象及特殊均温要求的加热体，传统的常规大尺度火焰存在火焰长、加热对象受热不均匀、NOx和碳烟排放高等缺点。如何将长火焰改善成为温度均匀的清洁火焰，并开发温度可控的清洁火焰加热系统，对厘米级以下有均温要求的加热对象有着重要的实际意义。研究表明，微尺度火焰蓝色透明、清洁，随着尺度变小，其最高发热率增大［1，3］、最高温度绝对值降低、温度梯度减小［2，4］，同时透明的微火焰也不易产生碳烟。……