超声场中正庚烷液滴火焰抬升机制

摘要

为了揭示超声对液体燃料燃烧的影响机制,采用高速摄影仪、纹影仪和激光诱导荧光(PLIF)等测试手段对超声场中液滴燃烧过程的相关参数进行了测量.并结合有限元模拟软件COMSOL MULTIPHYSICS,分析了正庚烷液滴在超声作用下的自由基分布以及蒸发燃烧特性.结果表明,超声对火焰形状、燃烧速率以及自由基分布有着显著的影响,其中超声声辐射力促进流动与蒸发是影响液滴燃烧的重要因素之一,超声通过改变蒸气的聚集形态进而影响火焰.进一步研究发现,超声对液滴燃烧特性的影响与声场的分布直接相关,且波节与波腹对液滴燃烧的促进与抑制效果明显不同.本研究在一定程度上揭示了超声波影响液体燃料燃烧的机制,证实了超声波在稳燃以及燃烧调控方面的可行性.