万建龙老师的论文“Ultra-lean blow-off dynamics of a holder-stabilized premixed flame in a preheated mesoscale combustor near laminar critical condition (2021, 228: 120627)”被国际能源领域知名期刊Energy(IF: 6.082)接收发表。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了一种新颖的中尺度带平板稳燃器的热回流燃烧器(见图1中的左图)考察了热回流-流体回流协同作用下近层流向湍流转变临界点时的极贫燃火焰动力学特性。我们在刘易斯数为1下首次发现多周期的火焰局部熄灭再着火现象(见图1中的右图),并对这一现象的产生机制进行了系统讨论。之后,火焰将变为上下震荡滞留火焰。最后,滞留火焰在燃烧室内熄灭(见图2)。另外,我们通过系统对比分析国内外相关研究结果得出了两个推论:(1)碳氢燃料的滞留火焰都不能稳定存在;(2)提高燃料入口温度可降低滞留火焰稳定存在对刘易斯数的依赖。这两个推论将在我们后面的研究工作中进行验证。本文工作不但拓宽了我们对极端条件下火焰动力学特性的认识,也为火焰动力学的预测和调控提供了理论基础。本文工作得到了国家自然科学基金(51706080)的资助。
图1 中尺度带平板稳燃器的热回流燃烧器结构示意图(左图)和多个周期的火焰局部熄灭再着火现象(右图)
图2滞留火焰熄灭演变过程