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旋流强度对甲烷/空气预混火焰CIVB回火的影响  
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【英文篇名】 Effects of Swirl Strength on Combustion Induced Vortex Breakdown(CIVB) Flashback in Methane/Air Premixed Flames
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【作者】 段冬霞; 崔玉峰; 房爱兵; 聂超群;
【英文作者】 DUAN Dong-xia; CUI Yu-feng; FANG Ai-bing; NIE Chao-qun; Institute of Engineering Thermophysics; Chinese Academy of Sciences; University of Chinese Academy of Sciences;
【作者单位】 中国科学院工程热物理研究所; 中国科学院大学;
【文献出处】 推进技术 , Journal of Propulsion Technology, 编辑部邮箱 2017年 06期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 燃烧诱导涡破碎回火; 旋流数; 切向涡量; 流动不稳定; 旋流强度;
【英文关键词】 Combustion induced vortex breakdown flashback; Swirl number; Azimuthal vorticity; Flow instability; Swirl strength;
【摘要】 为了研究旋流强度对甲烷/空气预混火焰燃烧诱导涡破碎(CIVB)回火的影响,以便深入理解CIVB回火的机理进而抑制回火,采用二维轴对称模型,并使用用户自定义函数(UDF)修改动量守恒方程来模拟旋流,得到了甲烷/空气预混火焰在不同旋流数下的CIVB回火极限,通过负切向涡量和流动不稳定理论分析了回火过程中的涡破碎。结果表明,对于无中心体旋流预混喷嘴中甲烷/空气火焰的CIVB回火,旋流数从0.409增加到0.416,先促进回火后抑制回火;对于同一个喷嘴结构,不同旋流数下发生CIVB回火时流场满足相同的涡破碎条件,即负切向涡量最大值约为5.5×10~4s~(-1),从宏观尺度分析其实质是流动不稳定扰动因子相同。
【英文摘要】 In order to deepen understanding the flashback due to combustion induced vortex breakdown(CIVB) and prevent it,the effects of swirl strength on CIVB flashback in methane/air premixed flames were investigated.Flashback limits of methane/air premixed flames at different swirl numbers were obtained by numerical simulation with two-dimensional axisymmetric model and implementing user defined function(UDF) to simulate swirl by modifying the momentum conservation equations.Vortex breakdown during flashback was an...
【基金】 国家自然科学基金(51306180;51476170)
【更新日期】 2017-07-10
【分类号】 TK471
【正文快照】 1引言旋流预混燃烧器因其良好的火焰稳定特性和燃尽特性而广泛用于燃气轮机燃烧系统中[1,2]。预混燃烧在某些条件下会发生回火问题,也就是火焰向上游传播进入预混管,进而会导致部件过热和损坏,因此在燃机所有运行工况下都要避免发生回火。通常,根据引发的原因回火可分为四种类?

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