李凡，姜奥林，杨浩林，曾小军，蒋利桥，汪小憨

（1 中国科学院广州能源研究所，广东广州510640； 2 阜南县商务粮食局，安徽阜阳236300）

引 言

空间资源的开发和利用对高能量密度、长续航时间的微型电子设备和微型飞行器的需求日益迫切[1]。然而燃烧系统尺寸减小后燃烧室面容比大大增加，火焰与固体壁面之间会产生很强的热/化学耦合作用，造成严重的热量损失和自由基消亡，使得火焰稳定性变差甚至发生淬熄[2]。因此，通过改变壁面材料种类或理化性质来管理燃烧场热量传递、优化表面化学过程进而调控气相燃烧已成为实现微型燃烧系统高效稳定运行的重要策略之一[3-4]。

在壁面材料热管理方面，Federici 等[5]数值模拟发现了低热阻壁面材料能提高自身轴向导热，起到预热上游未燃气体的作用，进而有效稳定火焰。万建龙等[6]理论分析了随着壁面材料热导率降低，尽管壁面传热性能变差使得下游燃烧区的气体膨胀减弱，但钝体后的低速区增大能明显拓宽氢火焰吹熄极限。Kang 等[7]实验论证了各向热异性的石墨烯壁面能增强流向导热，同时减弱法向热损失，从而拓宽稳燃区间。在壁面材料化学作用方面，当前研究主要侧重于贵金属表面反应动力学机理构建以及自由基表面淬熄对气相火焰影响的本征规律探讨。Sui[8]通过实验和模拟方法系统研究了微反应器中铂催化氢和甲烷燃烧过程的动力学和传热特性。Saiki 等[9]定量分析了化学惰性涂层壁面作用下微通道内甲烷火焰近壁面OH 基浓度分布规律。……