方孔障碍物对瓦斯火焰传播影响的实验与大涡模拟

发布时间：2018-03-23 12:48

  本文选题：爆炸力学　切入点：火焰前锋　出处：《爆炸与冲击》2017年01期

【摘要】：为揭示置障管道内甲烷/空气预混火焰传播特性,运用高速摄影技术对甲烷/空气预混火焰的形状变化和火焰前锋的速度特性进行实验,并利用大涡模拟对管道内的流场结构进行数值分析。结果表明:置障管道内依次出现了球形火焰、指尖形火焰及"蘑菇"状火焰,且"蘑菇"状火焰出现之后,火焰开始反向传播;"蘑菇"状火焰是双涡旋结构与火焰前锋面相互作用的结果,而火焰的反向传播是由流场中出现逆流结构引起的;障碍物对火焰前锋有明显的加速作用;大涡模拟成功再现了实验中观察到的火焰形状、火焰前锋速度及流场结构,说明大涡模拟适用于置障管道内预混火焰传播特性的研究。
[Abstract]:In order to reveal the propagation characteristics of methane / air premixed flame in a barrier pipe, the shape change of methane / air premixed flame and the velocity characteristics of flame front were studied by high speed photography. The numerical analysis of the flow field structure in the pipeline by large eddy simulation shows that the spherical flame, the fingertip flame and the "mushroom" flame appear in turn, and the "mushroom" flame appears after the emergence of the "mushroom" flame. The "mushroom" flame is the result of the interaction between the double vortex structure and the front surface of the flame, while the back propagation of the flame is caused by the countercurrent structure in the flow field. The large eddy simulation successfully reproduced the flame shape, flame front velocity and flow field structure observed in the experiment, indicating that the large eddy simulation is suitable for the study of the premixed flame propagation characteristics in the baffled pipe.
【作者单位】： 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51274205) 煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放课题项目(SKLCRSM10KFB13)
【分类号】：TD712;O38

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本文编号：1653525