摘要:本文对空气逆向流动、烟气在燃气内部回流的无焰燃烧燃烧室进行了参数化设计,建立了“建模-网格生成-CFD 计算”的设计框架,该框架可以直接对几何参数进行调整而对最后CFD 计算结果施加影响,有效缩短了燃烧室设计周期。形成无焰燃烧的关键因素为大量高温烟气的回流,本文以烟气回流量为目标函数,应用DOE(Design of Experiments)方法分析了喷嘴距离轴线距离、射流速度、筒形回流结构长度对回流质量流量以及回流区形状的影响,为燃烧室设计提供了参考数据。
摘要:非线性稳定性理论是对喷雾和燃烧科学技术进行理论研究的重要方法。本文论述了粘性平面液膜喷射进入不可压缩气流中的非线性稳定性分析。根据液体、气体的非线性纳维-斯托克斯控制方程、附加控制方程和边界条件方程,推导出了液膜两侧表面波各种相位角下的不稳定雾化模型喷射表面波量纲一色准则散关系式。结果表明,色散关系式与准则:液体韦伯数We、欧拉数Eu、气液体雷诺数 Re 和气体马赫数Ma 有关,而气液体表面波的圆频率和气相扰动振幅的差别取决于雷诺数。在此基础上,能够进一步研究喷射表面波的波形、碎裂条件,以及碎裂点的不稳定频率随准则和波数k 的变化关系。
摘要:为开发气态灭火药剂灭固相材料火灾的测试装置,就狭窄通道和逆向流情形下PMMA 材料表面的火蔓延进行了研究。该装置主要由高3 mm、宽110 mm 和长375 mm 的通道构成。厚10 mm 的PMMA 板被作为燃料试样固定在通道底部,具有较高氧浓度的混合气从通道的一端在正对火蔓延方向被导入。实验中不但可以直接采集到火蔓延的速度和火焰厚度等参数,还可以给出火蔓延过程中燃料表面形成的热解层厚度。实验结果表明,在来流没有掺入灭火剂的情形下,表征火焰区燃烧强度的固相材料热解速率与供氧的质量流率成正比,反映了火蔓延过程由供氧率控制的机制。由实验确定的燃料表面的热解层厚度直接与气流速度和火蔓延速度之比呈线性关系。该结论与传统的逆向流火蔓延理论中给定的热解层厚度的表达式相悖。