基于PLIF技术的天然气喷射流场摩尔浓度特性

发布时间：2024-03-15 20:11

　　利用平面激光诱导荧光技术(PLIF),对天然气喷射射流摩尔浓度场展开研究,分析了气源压力与气流温度对流场摩尔浓度特性的影响,之后对激波现象在摩尔浓度场上的特性进行分析.结果表明:射流初期阶段持续0.8 ms左右,射流主体阶段的摩尔浓度分为核心区、摩尔浓度速降区与低摩尔浓度扩散区,其中核心长度先波动后趋于稳定,气温为22℃时升高喷气压力会使其稳定均值由10.52 mm降至6.55 mm,而加温会使其发生持续波动.平均摩尔浓度先降低后趋于稳定,气温为22℃时升高喷气压力会提升平均摩尔浓度的初始值与下降率,其最终的稳定值由0.009 mol/L升至0.026 mol/L;而升高气流温度作用与之相反,气压为0.7 MPa时摩尔浓度稳定值由0.021 mol/L降至0.006 mol/L.头部摩尔浓度规律与平均摩尔浓度类似.激波结构数量与总长均是先升高后趋于稳定,其稳定值与喷气压力正相关,升高气流温度会使其数值持续波动;表现在摩尔浓度场上的马赫盘高度与其理论值基本吻合.

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【部分图文】：

图1试验系统总成示意

笃?沽Γ??射气体为CH4(天然气组分变动很大，但CH4含量在80%以上、二者有着极为接近的理化特性)，喷气压力为0.5~0.8MPa，并对同一工况的同一时刻进行10次拍摄之后进行图像平均处理，以消除喷射的随机误差．为了简化参数设置，直接将气源表压作为自变量，虽然喷管出口处气压会....

图2射流摩尔浓度特性参数

源、温度为27℃左右时，压力与温度对丙酮荧光特性的影响可以忽略不计[19].图1试验系统总成示意Fig.1Diagramofexperimentalsystemcomposition表1试验主要参数Tab.1Experimentalmainparameters参数数值喷管长度/m....

图2射流摩尔浓度特性参数

源、温度为27℃左右时，压力与温度对丙酮荧光特性的影响可以忽略不计[19].图1试验系统总成示意Fig.1Diagramofexperimentalsystemcomposition表1试验主要参数Tab.1Experimentalmainparameters参数数值喷管长度/m....

图6喷射后0.1ms和0.4ms时的轴心摩尔浓度分布

0.1ms、此时射流已完成初始流场的建立．喷口下游1mm处的摩尔浓度逐渐上升是由喷口处流体密度过高而造成的的多重散射现象引起的，属于PLIF技术本身的性质，并非试验误差[25]．此时的摩尔浓度波动是气阀开启时气流不稳定造成的，并非是激波现象；喷射后0.4ms，此时的射流已经稳定在....

本文编号：3928806