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摘要
为了获得氢含量对微预混燃烧热声耦合的影响，该文开展不同氢-甲烷比例下的燃烧热声不稳定实验研究。通过火焰化学自发光图像研究氢含量从0%到100%的燃料燃烧时时均和瞬态的火焰结构，通过脉动压力研究动态特性，并使用时滞分析方法对热声耦合特性进行分析。结果表明，氢含量为10%的工况点发生了热声不稳定，且此时在火焰根部发生大面积的熄火和再点火，火焰抬升距离剧烈变化。理论分析得到氢含量为10%的工况点下既满足燃烧器声学一阶纵向固有频率，又满足Rayleigh准则要求的时滞条件，符合发生热声不稳定的条件。化学反应时滞在总时滞中占比至少约65%，这表明化学反应时滞在热声振荡分析中扮演重要角色，预热温度、当量比等影响化学反应时滞的因素对于热声不稳定现象有重要影响。研究结果可用于指导微预混燃烧器设计，通过时滞调整进行热声振荡被动控制。
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