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摘要
燃烧室内火焰稳定性对于冲压发动机、涡轮机和加力燃烧室至关重要,而火焰稳定机理是燃烧室稳定性设计的重要参考。从火焰传播和稳定机理来看火焰根部是重要影响因素,而传统火焰稳定性的研究着重关注较大尺寸的钝体,对于小尺寸钝体的研究很少,重在研究小尺寸钝体后火焰稳定特性,研究对象为一个二维贫油甲烷预混火焰。在实验中,钝体尺寸为5 mm,Re数范围是126～315,进口来流速度和当量比分别调节,以观察火焰根部特性随相关参数的变化情况。当进口速度增加,火焰根部向下游移动;当当量比减小,火焰根部同样向下游移动。在仿真中,钝体尺寸为1 mm和2 mm,Re数范围是45～250。结果显示,在1 mm钝体后存在一个火焰根部,并随来流速度增加而向下游移动;在2 mm钝体后存在两个火焰根部,并随来流速度增加向下游移动,并最终合为一个直至发生火焰吹熄。对于小尺寸钝体稳定预混火焰,当火焰临近吹熄发生时,火焰根部均向下游移动,在这个移动过程中火焰根部能有效维持火焰面的传播,直至最终吹熄的发生。通过研究发现的火焰现象可用于支撑未来半经验公式的建立。
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