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1、第14卷第4期燃烧科学与技术Vol.14No.42008年8月JournalofCombustionScienceandTechnologyAug.2008Tulip火焰形成过程中的细微结构特性1,2113陈先锋,孙金华,姚礼殷,刘洋(1.中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥230027;2.武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉430070;3.武汉电力职业技术学院电力工程系,武汉430079)摘要:为揭示预混火焰传播的动力学过程以及Tulip火焰的形成规律,采用高速纹影摄像系统并结合离子电流探测等技术手段,对管道内丙烷2空气预混火焰传播过程中的细微结构进行了实
2、验研究.结果表明,在Tulip火焰形成过程中,伴随着层流火焰向湍流转变以及火焰结构的变化;层流火焰中的小尺寸涡流增大火焰厚度,而随后大尺寸涡流使火焰发生褶皱与分层;Tulip火焰结构的形成是流动与火焰共同作用的结果,它标志着层流向湍流转变的充分发展.关键词:预混火焰;火焰结构;Tulip火焰;层流向湍流转变中图分类号:TK401文献标志码:A文章编号:100628740(2008)0420350205CharacteristicsofFineStructureDuringTulipFlameForming1,2113CHENXian2feng,SUNJin2hua,YA
3、OLi2yin,LIUYang(1.StateKeyLaboratoryofFireScience,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230027,China;2.SchoolofResourceandEnvironmentEngineering,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China;3.DepartmentofElectricPowerEngineering,WuhanElectricPowerTechnologyCollege,Wuhan430079,Chi
4、na)Abstract:Toexplorethemicro2dynamicbehaviorofpremixedflamepropagationandtheTulipflamestructure,thepremixedpropane2airflamewasexperimentallystudiedinasemi2ventedpipe.Thehigh2speedschlierenimagesystemandioncurrentdetectiontechnologywereusedtoexplorethefinestructureandpropagationcharacter
5、istics.Theexperimentalresultshowsthat,duringthechargeofflamefrontstructurefromconvextoconcave,smallscaleturbulencebeginstoappearandplaysanimportantroleonflamefront,whichincreasesflamefrontthicknessandcausesflamestructuretochange.Whilelarge2scaleturbulenceinducesflamedistortionandstratifi
6、cation.WhenTulipflamestructurecomesintobeing,thetransitionfromlaminartoturbulentoccurs.Inconclusion,theflow2flameinteractionresultsinflamestructurechange.TheappearanceTulipflamestructureformingindicatestheaccomlishmentoflaminar2turbulenttransition.Keywords:premixedflame;flamestructure;Tu
7、lipflame;laminar2turbulenttransition火焰在管道中的传播行为一直受到人们的关注.火焰阵面结构;在两端都封闭的管内也发现了类似的不少实验研究探讨了火焰在管内的传播过程,发现在火焰结构.由于其外形与郁金香(Tulip)很相似,因此[1]半封闭管道内,气体预混火焰传播通常并不总是稳定不少研究者称之为Tulip火焰.Markstein首次拍摄的平面火焰锋面结构,而是以凸起的球面波形状向未了Tulip火焰形成的图片,这种特殊的火焰结构在实燃区传播.在一定的实验条件下,球面阵面的曲率也是验和数值模拟过程中都得到了验证
