声波诱导速度及当量比扰动对层流火焰影响的数值研究

摘要：

声波与火焰相互作用是燃烧不稳定中的重要一环,声波与火焰相互作用会导致流场中产生明显的速度扰动及当量比扰动.基于DNS方法对速度扰动及当量比扰动条件下层流火焰响应特性开展了数值研究,获得了不同速度及当量比扰动条件下层流火焰结构的演化过程,并对其热释放等进行了分析.针对不同工况下的典型流场展开分析,解释了典型火焰结构的主导机制.研究发现,速度扰动条件下火焰会产生局部熄火现象,数值模拟的结果表明局部熄火现象的直接原因是火焰上方流速较高,导致顶部火焰脱离主火焰,进而引起局部熄火.当量比扰动下火焰形态与速度扰动时的明显不同,当量比扰动会使得火焰结构向两侧大幅延伸,极大地增加了火焰的表面积.相同的扰动条件下,当量比扰动对火焰的影响要更大一些.无论是速度扰动,还是当量比扰动,当扰动频率达到一定程度时,扰动对火焰的影响会逐渐减弱.

关键词：燃烧不稳定、声波、速度扰动、当量比扰动、层流火焰

分类号：V231.2;TK16(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金11925207,91741205,91741107;52072408

在线出版日期：2022-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：52-60