利用平面激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)(PLIF),對(duì)天然氣噴射射流摩爾濃度場(chǎng)展開研究,分析了氣源壓力與氣流溫度對(duì)流場(chǎng)摩爾濃度特性的影響,之后對(duì)激波現(xiàn)象在摩爾濃度場(chǎng)上的特性進(jìn)行分析.結(jié)果表明:射流初期階段持續(xù)0.8 ms左右,射流主體階段的摩爾濃度分為核心區(qū)、摩爾濃度速降區(qū)與低摩爾濃度擴(kuò)散區(qū),其中核心長(zhǎng)度先波動(dòng)后趨于穩(wěn)定,氣溫為22℃時(shí)升高噴氣壓力會(huì)使其穩(wěn)定均值由10.52 mm降至6.55 mm,而加溫會(huì)使其發(fā)生持續(xù)波動(dòng).平均摩爾濃度先降低后趨于穩(wěn)定,氣溫為22℃時(shí)升高噴氣壓力會(huì)提升平均摩爾濃度的初始值與下降率,其最終的穩(wěn)定值由0.009 mol/L升至0.026 mol/L;而升高氣流溫度作用與之相反,氣壓為0.7 MPa時(shí)摩爾濃度穩(wěn)定值由0.021 mol/L降至0.006 mol/L.頭部摩爾濃度規(guī)律與平均摩爾濃度類似.激波結(jié)構(gòu)數(shù)量與總長(zhǎng)均是先升高后趨于穩(wěn)定,其穩(wěn)定值與噴氣壓力正相關(guān),升高氣流溫度會(huì)使其數(shù)值持續(xù)波動(dòng);表現(xiàn)在摩爾濃度場(chǎng)上的馬赫盤高度與其理論值基本吻合.

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【部分圖文】：

圖1試驗(yàn)系統(tǒng)總成示意

篤?沽Γ??射氣體為CH4(天然氣組分變動(dòng)很大，但CH4含量在80%以上、二者有著極為接近的理化特性)，噴氣壓力為0.5~0.8MPa，并對(duì)同一工況的同一時(shí)刻進(jìn)行10次拍攝之后進(jìn)行圖像平均處理，以消除噴射的隨機(jī)誤差．為了簡(jiǎn)化參數(shù)設(shè)置，直接將氣源表壓作為自變量，雖然噴管出口處氣壓會(huì)....

圖2射流摩爾濃度特性參數(shù)

源、溫度為27℃左右時(shí)，壓力與溫度對(duì)丙酮熒光特性的影響可以忽略不計(jì)[19].圖1試驗(yàn)系統(tǒng)總成示意Fig.1Diagramofexperimentalsystemcomposition表1試驗(yàn)主要參數(shù)Tab.1Experimentalmainparameters參數(shù)數(shù)值噴管長(zhǎng)度/m....

圖2射流摩爾濃度特性參數(shù)

源、溫度為27℃左右時(shí)，壓力與溫度對(duì)丙酮熒光特性的影響可以忽略不計(jì)[19].圖1試驗(yàn)系統(tǒng)總成示意Fig.1Diagramofexperimentalsystemcomposition表1試驗(yàn)主要參數(shù)Tab.1Experimentalmainparameters參數(shù)數(shù)值噴管長(zhǎng)度/m....

圖6噴射后0.1ms和0.4ms時(shí)的軸心摩爾濃度分布

0.1ms、此時(shí)射流已完成初始流場(chǎng)的建立．噴口下游1mm處的摩爾濃度逐漸上升是由噴口處流體密度過高而造成的的多重散射現(xiàn)象引起的，屬于PLIF技術(shù)本身的性質(zhì)，并非試驗(yàn)誤差[25]．此時(shí)的摩爾濃度波動(dòng)是氣閥開啟時(shí)氣流不穩(wěn)定造成的，并非是激波現(xiàn)象；噴射后0.4ms，此時(shí)的射流已經(jīng)穩(wěn)定在....

本文編號(hào)：3928806