基于火焰面波动机理的热释放模型理论推导及其模态分析

发布时间：2017-09-08 21:15

  本文关键词：基于火焰面波动机理的热释放模型理论推导及其模态分析

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【摘要】：针对一个中心体稳定的燃烧室通过G方程的方法推导建立了火焰面波动与声波速度波动之间的耦合关系,并进而得到了燃烧热释放模型的数学函数.推导过程中考虑了燃烧膨胀效应对火焰面运动的影响,弥补了前人研究中忽略了燃烧膨胀效应的不足.该函数表明在几何结构和燃料成分等参数保持不变的情况下,湍流燃烧速度是影响热声振荡的关键参数,能够同时强烈的影响燃烧热释放模型的振幅和相位,当量比和入口空气温度等参数是通过改变湍流燃烧速度最终影响了热声振荡现象;而只有当燃烧火焰传播速度相对较大时,密度膨胀比才会对热释放幅值产生影响,并且会对热释放的相位产生影响,从而指出了各参数影响热声振荡的具体途径和相对大小.通过将推导的燃烧热释放波动模型与模态分析方法相结合,系统连续地分析了压力振幅增长率、固有频率和声压模态等重要的热声振荡特性参数随着当量比和入口空气温度的变化关系,从而得到了热声振荡稳定区间和非稳定的区间的云图.对理解和控制热声振荡现象具有重要的实际指导意义.
【作者单位】： 中国科学院工程热物理研究所;中国科学院大学物理科学学院;
【关键词】： 热声振荡 火焰面波动 热释放模型 模态分析 G-方程
【基金】：国家自然科学基金(51476170)
【分类号】：TK16
【正文快照】： 虽然贫预混燃烧具有传统扩散燃烧无法比拟的低污染排放优势,但是该燃烧方式却存在着对声波极其敏感的缺点,十分容易与声波耦合共振从而导致强烈的热声振荡现象.当热声振荡现象发生时,燃烧室内几乎所有的流场参数都会出现以燃烧室声场的固有频率做大振幅的周期性振荡现象.强烈

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本文编号：816360