管道内甲烷_空气预混火焰传播特性的实验与数值模拟研究.pdfVIP

第3 9 卷第4 期 Vol . 39 ,No . 4 2 0 0 9 年 4 月 J OURNAL OF UNIVERSITY OF S CIEN CE AND TECHN OL O G Y OF CHINA Ap r . 2 0 0 9 ( ) 文章编号 2009 0404 1905 管道内甲烷空气预混火焰传播 特性的实验与数值模拟研究 1 ,2 1 3 4 何学超 ,孙金华 ,陈先锋 ,袁国杰 ( 1. 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室 ,安徽合肥 230027 ; 2 . 中国科学技术大学苏州研究院 ,江苏苏州 2 15 123 ; 3 . 武汉理工大学资源与环境工程学院 ,湖北武汉 430070 ;4 . 香港城市大学建筑系 , 中国香港 999077) 摘要 :采用高速纹影摄像系统 、压力传感器等对小型水平封闭管道内甲烷空气预混燃烧火焰的传 播过程进行了实验研究 ,得到了火焰锋面结构 、传播速度和压力随时间的变化关系. 研究结果表明 , 管道内预混火焰传播过程中 ,火焰结构会发生明显变化 ,即从向未燃气体凸出的球形层流火焰转变 成向已燃气体凹陷的V 形湍流火焰 , 同时伴有火焰传播速度的减小 、压力的不断增大. 另外运用标 ε 准 k 模型 ,对非定常时的甲烷预混燃烧火焰进行数值模拟 ,得到了与实验结果类似的火焰传播特 性和火焰结构的变化规律. 关键词 :预混火焰 ;实验研究 ;数值模拟 ;基元反应 中图分类号 : T K12 1 　　　文献标识码 :A Experimental and numerical study on flame propagation and structure behaviors of methaneair premixed combustion in tube H E Xuechao 1 , 2 , SU N J inhua1 , C H EN Xianf eng3 , Richar d K. K. Yuen4 ( 1. S t ate Key L aboratory of Fi re S cience , US T C , H ef ei 230027 , Chi na; 2 . S uz hou I ns t it ute f or A d v ance d S t u dy , US T C , S uz hou 2 15 123 , Chi na; 3. S chool of N at u ral R es ou rces an d Env i ronment al Eng i neeri ng , W H U T , Wuhan 430070 , Chi na; ) 4 . D ep art ment of B ui l d i ng an d Cons t ruct ion , City U, H ong kong 999077 , Chi na Abstract : The high sp eed Schlieren p hoto grap hy sy st em an d