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推进技术2025年第01期:氢混燃料旋流预混火焰传递函数的实验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张金锋;胡宏斌;姜磊;王偲臣;王博涵;罗易洲;

单位:江苏大学流体机械工程技术研究中心;中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室;国家管网集团西部管道有限责任公司;

摘要:为测量旋流预混燃烧器的火焰传递函数并探究其火焰动态响应特性,针对声激励下甲烷/空气和甲烷/氢/空气的燃烧特性开展实验研究,掺氢比10%~60%。声激励通过双扬声器施加,频率为20~400 Hz。释热率采用光电倍增管测量火焰自发CH*荧光信号,速度脉动采用双麦克风法测量火焰面处空气速度脉动,并在燃烧室下游使用动态压力传感器采集压力脉动信号,采用数码相机记录火焰图像。实验结果表明,燃料掺氢后,火焰形态由扩张的大火焰向聚拢的短火焰过渡变化,低频激励下火焰时均结构被明显改变。不同条件下的火焰传递函数均有高增益峰和低响应谷,且具备低通和带通特性,带通频率为80~200 Hz,相位则保持线性下降。特别地,高掺氢比火焰在更高频率产生了多个高增益峰,体现了掺氢火焰的高不稳定性特征。

关键词:声激励;;旋流火焰;;氢混燃料;;燃烧不稳定性;;火焰传递函数;;火焰动态响应

基金资助:国家科技重大专项(J2019-Ⅲ-0020-0064)~~