二甲醚球形擴散火焰的振蕩熄火動力學機理研究

亢銀虎，張弋，張朋遠，盧嘯風

（1 重慶大學低品位能源利用技術及系統教育部重點實驗室，重慶400044； 2 重慶大學土木工程學院，重慶400045）

引 言

熄火廣泛存在于各類燃燒裝置中，對燃燒裝置的安全、高效和低排放運行關系重大，因此研究需求迫切，一直是燃燒科學領域的研究熱點。熄火通常在很短的時間間隔或空間范圍內發生，它不僅與反應動力學直接相關，還與流動、傳熱傳質等過程相互耦合，因此影響因素多、機理較復雜。根據誘導因素和激勵機理的不同，熄火包括多種類型，如：射流火焰吹熄[1]、預混傳播焰面熄火[2]、局部熄火/再點火[3]、拉伸誘導熄火[4]、輸運誘導熄火[5]、熱輻射誘導熄火[6]、振蕩誘導熄火[7]等。目前，人們對前6種熄火機理已做過較多研究，而作為另一種廣為存在的熄火模式——振蕩誘導熄火，迄今人們對它仍然知之甚少。本文擬探究振蕩誘導熄火的形成機理，以豐富、完善熄火理論，并為實際應用提供理論參考。

振蕩誘導熄火是由于基元反應與熱質擴散過程在一定的頻率、相位耦合作用下，火焰做周期性增幅振蕩所致。國內外許多學者通過實驗或數值仿真觀察到了振蕩熄火現象，如Yoo等[8]在微重力實驗條件下觀察到了H2球形擴散火焰的振蕩熄火過程：火焰在緩慢趨近熄火極限的過程中先出現一個振蕩起始點，之后做周期性的增幅振蕩，并經歷若干周期后發展至熄火。此外，人們在微重力條件下也觀察到了蠟燭[9]和油滴火焰[10]的振蕩熄火；……