1月30日,燃烧学国际顶级期刊Combustion and Flame在线发表了课题组万建龙老师的论文“Laminar non-premixed flame patterns in compact micro disc-combustor with annular step and radial preheated channel”。万建龙老师为第一作者兼通讯作者,赵海波教授为共同作者。
本工作基于自主提出的一种新颖的带环形突台和径向预热通道的微小圆盘燃烧器(见图1中的左图)研究了对热回流-流体回流协同作用下微径向通道内的火焰形态及其转变机制。我们观察到了多种火焰形态,绘制了工况-火焰形态图谱。结果表明火焰在吹熄之前都能保持稳定。当雷诺数较小时:火焰在当量比较大下可以锚定在较上游通道内;在当量比适中时火焰的上游部分会被燃烧室入后附近的副回流区锚定;在当量比较小时火焰变的很平坦,且其上游部分被突台后面的主流区锚定。当雷诺数较大时,首次在径向通道内观察到了双稳定火焰传播模式,发现火焰随当量比的减小先从单火焰分裂成双火焰(如图2,靠近上游的为次火焰,靠近下游的为主火焰),而后当当量比进一步减小时,次火焰熄灭,燃烧室内只剩下主火焰。之后,我们从多方面揭示了单火焰的分裂机制和次火焰的熄灭机理。这加深了我们对径向微通道内火焰动力学特性的认识。以上研究得到了国家自然科学基金青年项目(51706080)和国际重点合作项目(51920105009)的资助。
图1 带环形突台和径向预热通道的微小圆盘燃烧器
图2 Re=400,当量比从0.9减小到0.8时数值计算得到的单火焰分裂成双火焰形态演变过程(火焰锋面与流线叠加图)
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Jianlong Wan, Haibo Zhao. Laminar non-premixed flame patterns in compact micro disc-combustor with annular step and radial preheated channel. Combustion and Flame. 2021; 227: 465-480.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2021.01.024
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