（江苏科技大学 镇江 212003）

1 引言

随着人类社会的发展，面对全球范围内化石燃料的消耗，人们对这种发展模式的可持续性提出了质疑。开发和利用新的替代燃料更符合人类的实际情况，以及对于可再生能源的燃烧研究就必不可少。实际的燃烧往往发生在动荡的环境中，因此，研究燃料的燃烧特性，特别是考虑到湍流的影响，对于未来作为替代燃料得到更广泛的利用是很有必要和有意义的［1～2］。

实现湍流燃烧的实验装置，在国内外实验研究所中大致分为喷射式湍流试验装置，风扇式湍流燃烧装置，孔板式湍流燃烧装置［3～10］。本文模拟风扇式湍流燃烧装置，其湍流环境通过风扇持续旋转以及风扇布局控制。基于风扇式湍流产生原理，英国帝国化学工业公司Harris等［11］设计了单风扇式湍流燃烧定容弹，定容燃烧弹近似为球形，风扇布置在定容弹中心正上方，定容燃烧弹内的湍流强度由风扇转速控制。研究结果表明：定容燃烧弹内燃烧压力随着湍流强度的增加而增加，并且平均及最大燃烧压力升高率与湍流强度呈线性关系。日本九州大学Toshiaki等［12］设计了双风扇式湍流燃烧定容弹，定容弹的结构由三个直径为265mm的圆柱体组成，定容燃烧弹上下布置两个风扇，在此定容弹中研究了压力和热扩散对于氢气-空气预混湍流燃烧火焰的影响，研究表明：湍流强度与无拉伸层流燃烧速度的比值随着当量比的降低而增加，随着压力的升高而增加。华中科技大学Shijie Xu等［13］设计了类似的双风扇式湍流燃烧定容弹，风扇分别安装与上、下两个端面，风扇不间断转动在定容燃烧弹中心形成湍流环境。……