氢含量对微预混火焰热声不稳定性的影响

作者:毕笑天; 撒博文; 王中豪; 扈学超; 邵卫卫; 张哲巅
来源:中国电机工程学报, 2024, 1-11.
DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.232134

摘要

针对某微预混燃烧器,该文开展常压下不同氢含量甲烷燃料燃烧的实验研究。研究了氢含量从0%到100%的燃料燃烧时时均和瞬态的火焰结构以及动态特性,并使用时滞分析方法对热声耦合特性进行分析。实验结果表明,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。此外,在本研究中,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。

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