APP下载

基于丙酮/CH2O双组分PLIF技术的横向声波激励预混火焰未燃区/预热区特性研究

2022-05-21闫博孙永超朱家健吴戈万明罡田轶夫陈爽孙明波

实验流体力学 2022年2期

闫博 ,孙永超,朱家健 ,吴戈,万明罡,田轶夫,陈爽,孙明波

1.国防科技大学 高超声速冲压发动机技术重点实验室,长沙 410073 2.中国空气动力研究与发展中心,绵阳 621000

0 引 言

声波与火焰之间的相互作用会导致航空发动机等动力装置中出现燃烧不稳定的现象。当燃烧不稳定现象较为严重时,发动机结构会受到严重破坏。为了揭示燃烧不稳定现象的机理,研究者对声波与火焰的相互作用进行了大量的研究。目前,研究主要集中在纵向声波激励与火焰相互作用方面,实验研究的内容主要包括火焰结构变化、非稳态热释放、火焰传递函数和燃烧污染物减少等。在这些研究中,学者们观察到了火焰抬举、拉伸和大尺度涡结构等典型现象。这些现象发生时都伴随着火焰面积的变化,显著地影响了燃烧过程中的放热情况。

近年来,国内外关于横向声波激励对火焰行为控制方面的研究迅速增多,尤其是利用横向声波产生火焰熄灭行为的研究更是一个有趣的亮点。McKinney和Dunn-Rankin利用CCD相机拍摄自发辐射的方式研究了横向声波对甲醇液滴流火焰熄灭行为的影响,发现火焰熄灭所需的声压级(SPL)随着声波频率和液滴直径的增大而增大。实验为增强燃料和氧化剂之间的混合,一般会增大声波频率,因此需增大声压来熄灭火焰。Beisner等利用LED视觉识别的方式研究了横向激励声波和微重力对火焰熄灭行为的影响,发现火焰在微重力条件下比在规则的重力场中更容易熄灭,且在较低频率下火焰熄灭速度更快。……

登录APP查看全文