分会场

高效清洁燃烧

摘要

基于三维定容燃烧弹结构，通过实验和数值模拟研究了预混甲烷火焰与正十二烷油膜相互作用的过程，分析了火焰传播过程和压力演化，利用数值模拟分析了燃烧过程中的放热率、壁面热通量以及燃烧物质的分布。首先，利用两步法构建了正十二烷简化反应动力学模型并进行了简化和验证。基于简化的化学反应动力学模型，研究预混火焰的传播过程及其与干、湿壁面相互作用的过程。结果表明，预混火焰的传播分为四个阶段，狭缝结构的存在进一步增加了近壁面区域内火焰结构的不稳定性。在相同的初始压力时，油膜的存在加速了燃烧反应的进行，使定容弹压力的上升率加快，并且在相同反应时间内的最大压力升高。此外，正十二烷油膜的存在影响了近壁区域内的温度分布和物质分布，进而对整个燃烧过程中的壁面热通量和放热率产生影响。油膜蒸汽参与燃烧反应，加速放热，进一步促进燃烧化学反应，提高了局部温度，使放热率峰值时刻提前，放热率的峰值相比于干壁条件增大了约10%-15%。

关键词

火焰-壁面相互作用;燃烧反应动力学模型;正十二烷油膜;甲烷预混火焰;火焰近壁面淬熄与排放

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