强湍流下甲烷稀燃预混火焰的稳定性研究

针对稀燃预混火焰的吹熄问题,运用高速PLIF技术实现了天然气稀燃火焰从薄火焰面区到破碎区的火焰内部结构可视化,提供了在高湍流强度下稀燃预混火焰的重要数据.结合LDV测量得到的流场信息和提取出反应区面积等参数,发现了湍流对火焰反应层的两方面影响.一方面是通过增加反应区面积增强了燃烧强度,另一方面高强度的剪切拉伸导致反应层出现局部淬熄.在一定范围内,湍流对反应的增强作用占主导,从而能够通过增加剪切作用增强射流火焰的稳定性.当湍流强度超过一定值,火焰进入破碎区,小涡尺度与化学反应尺度相当,火焰出现大量局部淬熄现象,从而导致整体吹熄.