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预混湍流3D火焰面密度和燃料消耗率的估计被引量：2: 2015年; 利用平面激光诱导荧光(OH-PLIF)技术测量了CH_4/air预混湍流火焰前锋面结构,通过图片处理得到了测量平面上的二维火焰面密度。基于不同的假设建立了三种不同模型,利用二维探测得到的火焰面信息来估计三维火焰面密度在测量面上的值,通过积分三维火焰面密度估计值得到燃烧系统的燃料消耗率。结果表明,预混湍流火焰前锋面为凹凸的褶皱结构,平面测量的二维火焰面密度明显低估了真实的火焰面密度,利用模型估计得到的3D火焰面密度对2D值有明显的改善。燃烧系统的燃料消耗率可以用来评估模型的可靠性,结果表明模型的误差都在40%以内。; 张猛俞森彬金武王金华黄佐华; 关键词：燃料消耗率

肋强化结构平板式蒸发器环路热管实验研究被引量：2: 2019年; 平板式环路热管具有易于与电子器件贴合、良好均温性等优点,在电子器件热控方面具有很大的应用潜力。平板式蒸发器承压能力弱、易变形的特点,使得其加热面难以被扩展和工质选择范围受限。另外,应用于环路热管(LHP)的蒸发器通常用导热系数大的金属制作,通过侧壁向补偿腔漏热问题严重。本文针对平板式蒸发器的缺点,设计并制作了一种具有新型平板式蒸发器LHP系统,蒸发器可利用传热面积达到80 mm×80 mm,是常规研究蒸发器的2~5倍。以R245fa为工质,烧结镍芯为主毛细芯,搭建LHP性能测试系统并对其启动和变热负荷运行特点进行了实验研究。实验结果表明:在水平姿态下,LHP具有良好的启动性能和热负荷响应特性,并且热源表面具有良好的均温性。; 何松刘志春田巍赵靖刘伟; 关键词：环路热管温度均匀性

CH_4/H_2/CO_2/O_2平面火焰细胞状不稳定性研究被引量：1: 2015年; 本文采用OH-PLIF探测系统对在McKenna平面火焰炉上产生CH_4/H_2/CO_2/O_2细胞状火焰进行了定量测量和分析。研究发现,平面火焰在稀燃极限附近会出现胞状结构,细胞数量随当量比/掺氢比的增加而增加,主要是由火焰自身不稳定性导致。同时我们通过OH-PLIF图片定量提取并定义了相关参数以表征平面火焰的不稳定程度,并发现随着火焰悬浮距离的减少火焰趋向于稳定,火焰对炉面的热损失有抑制不稳性发生的作用。通过线性理论分析,我们发现RS模型能够很好预测火焰稳定性随当量比变化趋势,但无法预测随掺氢比的变化趋势。在掺氢状态下,火焰面离炉面更近,炉面对火焰不稳定性的抑制作用不可忽视,故理论模型对掺氢影响的预测失效。; 金武王金华俞森彬谢永亮黄佐华

CO_2和H_2O对合成气层流燃烧速度的影响被引量：4: 2014年; 利用高速纹影摄像方法结合定容燃烧弹研究了CO_2和H_2O稀释对CO/H_2/air混合气层流燃烧速度的影响,获得了不同当量比、稀释气和CO/H_2比例下合成气的层流燃烧速度。结果表明,CO_2与H_2O对合成气层流燃烧速度的影响有显著差异。总体上来说,CO_2具有更强的稀释效果。从化学反应的角度出发,CO_2与H_2O对合成气的燃烧化学反应有着截然相反的效果,CO_2抑制燃烧化学反应,而H_2O起到促进燃烧化学反应的作用。; 谢永亮王金华张猛卫之龙徐楠黄佐华; 关键词：合成气层流燃烧速度

自适应阈值二值法提取湍流火焰前锋面结构被引量：3: 2016年; 采用局部自适应阈值的二值方法,提取预混湍流火焰前锋面结构,介绍了其算法原理,自适应阈值法结合图像全局信息,根据局部像素信息选取当地阈值二值化图像,并利用种子生长法除噪,得到清晰的火焰边界.在不同压力条件下,对比甲烷/空气预混湍流火焰OH-PLIF图片利用本算法和传统二值方法以及Matlab自带边缘提取算法的处理结果.结果表明,当图像对比度不均匀或边界模糊时,传统二值法和Matlab自带边缘算法出现严重噪声,导致火焰前锋面无法分辨,而本方法仍能得到清晰连续的火焰前锋面.; 张猛王金华俞森彬金武黄佐华雍宏巍孟德宇; 关键词：自适应阈值

合成气预混层流本生灯火焰顶端开口机理研究被引量：1: 2015年; 利用OH-PLIF火焰结构激光诊断技术获得了不同当量比下CO:H_2为1:4的合成气预混层流本生灯火焰OH基分布。结合STAR-CD模拟结果,分析了拉伸率和优先扩散随当量比的变化规律,以及变当量比条件下拉伸率和优先扩散的相互作用机理。结果表明,本生灯火焰顶端是强烈负拉伸,由火焰弯曲引起的强负拉伸和流动引起的微弱正拉伸共同作用。在稀燃条件下,随当量比的减小,顶端负拉伸作用增强,加剧局部优先扩散作用,引起未燃混合气中的燃料比例下降,削弱顶端局部燃烧强度,导致顶端开口现象。; 王金华俞森彬卫之龙金武谢永亮黄佐华; 关键词：合成气

高压下湍流火焰速度测量与拟合被引量：2: 2016年; 利用连续燃烧本生灯结合OH-PLIF火焰结构激光诊断技术获得了高压下预混湍流火焰瞬时前锋面图像,通过图像处理,得到了高压下多种混合气的湍流火焰速度及其拟合关系式。结果表明：高压预混湍流火焰前锋面为高度褶皱凹凸结构,现象上表现为大尺度的凸向未燃气的凸结构和小尺度的凸向已燃气的凹结构。合成气火焰比CH_4/air更加褶皱,前锋面更加精细。本文所有实验点高压湍流火焰速度可以拟合为S_T/S_L与[（P/P_0）（u′/S_L）]^n的形式,n约为0.4左右,表明湍流涡与火焰面的相互作用遵循自相似的规律。; 王金华聂要辉余芊芊黄佐华

CH_4/空气和C_3H_8/空气预混湍流火焰结构及湍流火焰速度测量被引量：3: 2016年; 利用OH-PLIF技术探测了CH4/空气和C3H8/空气混合气在不同湍流强度下的预混湍流瞬时火焰前锋面结构,通过湍流产生板产生了弱湍流区内的不同湍流强度,通过控制当量比调节火焰密度比和路易斯数,计算了实验中的层流火焰特征参数,分析了湍流强度和火焰特征参数对预混湍流火焰结构、湍流火焰速度的影响.结果表明:火焰前锋面结构的褶皱程度随湍流强度的增大而明显增强.在相同湍流强度下,CH4/空气火焰比C3H8/空气火焰更加褶皱.通过提取火焰OH-PLIF图像锋面,分别用角度法和面积法计算了湍流火焰速度,获得了弱湍流条件下湍流火焰速度与湍流强度的一般关系式.在相同密度比下,即相同流体动力学不稳定性下,热扩散不稳定性更大的CH4/空气比C3H8/空气的湍流火焰速度更大,而在路易斯数接近且热扩散不稳定性处于次要地位时,密度比大的CH4/空气流体动力学不稳定性更大,其对湍流火焰速度的影响也更大.; 俞森彬王金华聂要辉张猛金武黄佐华

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国家自然科学基金(51376004)