發(fā)布時間：2021-08-25 09:22

　　為了揭示超聲對液體燃料燃燒的影響機(jī)制,采用高速攝影儀、紋影儀和激光誘導(dǎo)熒光（PLIF）等測試手段對超聲場中液滴燃燒過程的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了測量.并結(jié)合有限元模擬軟件COMSOLMULTIPHYSICS,分析了正庚烷液滴在超聲作用下的自由基分布以及蒸發(fā)燃燒特性.結(jié)果表明,超聲對火焰形狀、燃燒速率以及自由基分布有著顯著的影響,其中超聲聲輻射力促進(jìn)流動與蒸發(fā)是影響液滴燃燒的重要因素之一,超聲通過改變蒸氣的聚集形態(tài)進(jìn)而影響火焰.進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),超聲對液滴燃燒特性的影響與聲場的分布直接相關(guān),且波節(jié)與波腹對液滴燃燒的促進(jìn)與抑制效果明顯不同.本研究在一定程度上揭示了超聲波影響液體燃料燃燒的機(jī)制,證實(shí)了超聲波在穩(wěn)燃以及燃燒調(diào)控方面的可行性. 

【文章來源】：燃燒科學(xué)與技術(shù). 2020,26(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

液滴燃燒實(shí)驗(yàn)裝置原理

為了驗(yàn)證火焰形態(tài)與蒸氣聚集狀態(tài)之間的關(guān)系，本文采用有限元軟件COMSOL MULTIPHYSICS對正庚烷蒸氣在超聲作用下的聚集形態(tài)進(jìn)行了模擬．如圖2所示，二維計(jì)算域高度為L，寬度為W，其中1為發(fā)射端，3為反射端，2、4為開放邊界，液滴直徑為D，液滴中心距離反射端的高度為H．根據(jù)實(shí)驗(yàn)工況分別計(jì)算了H=4～18 mm,L=21～37 mm以及反射面為曲率半徑R=33 mm曲面的工況．模擬過程中，首先通過求解頻域聲學(xué)波動方程而計(jì)算出聲壓以及聲壓級，然后通過計(jì)算介質(zhì)所受的聲輻射力和重力求解出穩(wěn)定懸浮位置，最后利用COMSOL粒子追蹤模塊求解出蒸氣在聲場中的聚集形態(tài)及速度分布．其中，基于頻域的聲學(xué)控制方程為：

20 k Hz超聲作用下聲壓的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚集紋影圖像密度場處理技術(shù)[J]. 黃訓(xùn)銘,謝愛民,鄭蕾,呂治國.  四川兵工學(xué)報. 2015(06)

博士論文
[1]聲懸浮優(yōu)化設(shè)計(jì)理論及其應(yīng)用研究[D]. 解文軍.西北工業(yè)大學(xué) 2002

碩士論文
[1]正庚烷液滴及液滴陣列燃燒特性研究[D]. 劉露.重慶大學(xué) 2018



本文編號：3361850