受限空間油氣爆燃火焰形態(tài)
發(fā)布時間：2019-09-18 08:11
【摘要】：通過受限空間油氣爆燃可視化實驗發(fā)現(xiàn),在不同初始油氣體積分數(shù)下,爆燃火焰呈現(xiàn)出不同的表觀特征,據(jù)此提出了受限空間油氣爆燃的3種火焰形態(tài),即光滑球形火焰、褶皺球形火焰和卷曲絮狀火焰。分析了3種火焰形態(tài)的形成機理,并通過實驗觀測與理論分析,給出了區(qū)分3種火焰形態(tài)的臨界條件。結合實驗中采集到的關鍵參數(shù),總結了不同的火焰形態(tài)下受限空間油氣爆燃的反應產(chǎn)物、最大壓力、升壓速率、反應時間、火焰強度等關鍵參數(shù)的特征與變化規(guī)律。
【圖文】：
圖１油氣爆燃實驗系統(tǒng)Ｆｉｇ．１Ｇａｓｏｌｉｎｅ－ａｉｒｍｉｘｔｕｒｅｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍ２不同油氣濃度下油氣爆燃火焰形態(tài)圖２為油氣濃度（混合氣中碳氫化合物的體積分數(shù)）ＹＣＨ＝１．５０％時油氣爆燃火焰的時序圖像，拍攝頻率為２５０ｓ－１，圖中可視化窗口的實際尺寸為３００ｍｍ×２００ｍｍ，中部下方黑色柱狀體為點火頭，點火位置即位于其尖端。當ｔ＝０時，點火器啟動，電火花釋放出的能量在它附近形成高能點火氣云，并引燃周圍可燃氣，形成光滑的淡藍色橢球形火焰鋒面（８～１２ｍｓ）。之后，反應區(qū)迅速擴大（１２～２１ｍｓ），此時的火焰形態(tài)類似于層流預混火焰，但通過火焰?zhèn)鞑ブ寥萜鬟吘壦玫臅r間可以估算，其火焰速度高于層流預混火焰［１］一個數(shù)量級�；鹧娴竭_容器壁面（２８ｍｓ）后，反應區(qū)內發(fā)出亮白色光（３４～４２ｍｓ），直至火焰完全熄滅。圖２油氣爆燃火焰時序圖像（ＹＣＨ＝１．５０％）Ｆｉｇ．２Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｉｍａｇｅｓｏｆｇａｓｏｌｉｎｅ－ａｉｒｍｉｘｔｕｒｅｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎ８３３第６期齊圣，等：受限空間油氣爆燃火焰形態(tài)
圖１油氣爆燃實驗系統(tǒng)Ｆｉｇ．１Ｇａｓｏｌｉｎｅ－ａｉｒｍｉｘｔｕｒｅｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍ２不同油氣濃度下油氣爆燃火焰形態(tài)圖２為油氣濃度（混合氣中碳氫化合物的體積分數(shù)）ＹＣＨ＝１．５０％時油氣爆燃火焰的時序圖像，拍攝頻率為２５０ｓ－１，圖中可視化窗口的實際尺寸為３００ｍｍ×２００ｍｍ，，中部下方黑色柱狀體為點火頭，點火位置即位于其尖端。當ｔ＝０時，點火器啟動，電火花釋放出的能量在它附近形成高能點火氣云，并引燃周圍可燃氣，形成光滑的淡藍色橢球形火焰鋒面（８～１２ｍｓ）。之后，反應區(qū)迅速擴大（１２～２１ｍｓ），此時的火焰形態(tài)類似于層流預混火焰，但通過火焰?zhèn)鞑ブ寥萜鬟吘壦玫臅r間可以估算，其火焰速度高于層流預混火焰［１］一個數(shù)量級。火焰到達容器壁面（２８ｍｓ）后，反應區(qū)內發(fā)出亮白色光（３４～４２ｍｓ），直至火焰完全熄滅。圖２油氣爆燃火焰時序圖像（ＹＣＨ＝１．５０％）Ｆｉｇ．２Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｉｍａｇｅｓｏｆｇａｓｏｌｉｎｅ－ａｉｒｍｉｘｔｕｒｅｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎ８３３第６期齊圣，等：受限空間油氣爆燃火焰形態(tài)
【作者單位】： 后勤工程學院軍事供油工程系;
【基金】：國家自然科學基金項目(51276195)
【分類號】：TE88;O38
本文編號：2537420
【圖文】：
圖１油氣爆燃實驗系統(tǒng)Ｆｉｇ．１Ｇａｓｏｌｉｎｅ－ａｉｒｍｉｘｔｕｒｅｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍ２不同油氣濃度下油氣爆燃火焰形態(tài)圖２為油氣濃度（混合氣中碳氫化合物的體積分數(shù)）ＹＣＨ＝１．５０％時油氣爆燃火焰的時序圖像，拍攝頻率為２５０ｓ－１，圖中可視化窗口的實際尺寸為３００ｍｍ×２００ｍｍ，中部下方黑色柱狀體為點火頭，點火位置即位于其尖端。當ｔ＝０時，點火器啟動，電火花釋放出的能量在它附近形成高能點火氣云，并引燃周圍可燃氣，形成光滑的淡藍色橢球形火焰鋒面（８～１２ｍｓ）。之后，反應區(qū)迅速擴大（１２～２１ｍｓ），此時的火焰形態(tài)類似于層流預混火焰，但通過火焰?zhèn)鞑ブ寥萜鬟吘壦玫臅r間可以估算，其火焰速度高于層流預混火焰［１］一個數(shù)量級�；鹧娴竭_容器壁面（２８ｍｓ）后，反應區(qū)內發(fā)出亮白色光（３４～４２ｍｓ），直至火焰完全熄滅。圖２油氣爆燃火焰時序圖像（ＹＣＨ＝１．５０％）Ｆｉｇ．２Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｉｍａｇｅｓｏｆｇａｓｏｌｉｎｅ－ａｉｒｍｉｘｔｕｒｅｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎ８３３第６期齊圣，等：受限空間油氣爆燃火焰形態(tài)
圖１油氣爆燃實驗系統(tǒng)Ｆｉｇ．１Ｇａｓｏｌｉｎｅ－ａｉｒｍｉｘｔｕｒｅｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍ２不同油氣濃度下油氣爆燃火焰形態(tài)圖２為油氣濃度（混合氣中碳氫化合物的體積分數(shù)）ＹＣＨ＝１．５０％時油氣爆燃火焰的時序圖像，拍攝頻率為２５０ｓ－１，圖中可視化窗口的實際尺寸為３００ｍｍ×２００ｍｍ，，中部下方黑色柱狀體為點火頭，點火位置即位于其尖端。當ｔ＝０時，點火器啟動，電火花釋放出的能量在它附近形成高能點火氣云，并引燃周圍可燃氣，形成光滑的淡藍色橢球形火焰鋒面（８～１２ｍｓ）。之后，反應區(qū)迅速擴大（１２～２１ｍｓ），此時的火焰形態(tài)類似于層流預混火焰，但通過火焰?zhèn)鞑ブ寥萜鬟吘壦玫臅r間可以估算，其火焰速度高于層流預混火焰［１］一個數(shù)量級。火焰到達容器壁面（２８ｍｓ）后，反應區(qū)內發(fā)出亮白色光（３４～４２ｍｓ），直至火焰完全熄滅。圖２油氣爆燃火焰時序圖像（ＹＣＨ＝１．５０％）Ｆｉｇ．２Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｉｍａｇｅｓｏｆｇａｓｏｌｉｎｅ－ａｉｒｍｉｘｔｕｒｅｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎ８３３第６期齊圣，等：受限空間油氣爆燃火焰形態(tài)
【作者單位】： 后勤工程學院軍事供油工程系;
【基金】：國家自然科學基金項目(51276195)
【分類號】：TE88;O38
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本文編號：2537420
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