钝体甲烷火焰高掺氢比吹熄机理的大涡模拟

作者：安振华; 张猛^*; 毛润泽; 卫旭涛; 王金华; 黄佐华

来源：燃烧科学与技术, 2021, 27(04): 443-450.

• 大涡模拟
• 增厚火焰模型
• 火焰吹熄
• 氢含量

基于开源软件Open FOAM使用增厚火焰模型结合甲烷骨架机理,采用大涡模拟研究了实验室尺度高掺氢比甲烷钝体火焰吹熄的过程.通过对比相同流量不同掺氢比的甲烷氢气混合气火焰的吹熄过程,研究高氢含量对吹熄过程的影响.采用OH-PLIF和PIV测量了钝体火焰组分场和流场.模拟与实验结果吻合良好,模拟能够很好地捕捉火焰结构和流场信息.高氢含量工况的放热率显著提高,火焰高度明显降低,回流区长度明显缩短.在钝体火焰吹熄过程中,放热率的降低和拉伸作用对火焰吹熄有不同程度的影响,高氢气含量可以显著提升火焰的抗拉伸能力,但是高氢含量钝体火焰热释放速率的快速降低会导致火焰吹熄过程更为迅速.

• 单位
  动力工程多相流国家重点实验室; 西安交通大学