方孔障碍物对瓦斯火焰传播影响的实验与大涡模拟

       摘要: 为揭示置障管道内甲烷/空气预混火焰传播特性,运用高速摄影技术对甲烷/空气预混火焰的形状变化和火焰前锋的速度特性进行实验,并利用大涡模拟对管道内的流场结构进行数值分析.结果表明:置障管道内依次出现了球形火焰、指尖形火焰及“蘑菇”状火焰,且“蘑菇”状火焰出现之后,火焰开始反向传播;“蘑菇”状火焰是双涡旋结构与火焰前锋面相互作用的结果,而火焰的反向传播是由流场中出现逆流结构引起的;障碍物对火焰前锋有明显的加速作用;大涡模拟成功再现了实验中观察到的火焰形状、火焰前锋速度及流场结构,说明大涡模拟适用于置障管道内预混火焰传播特性的研究.

作者:
陈鹏 李艳超 黄福军 张玉涛
单位:
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室 北京100083 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院 北京100083 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院 北京 100083
出处:
《爆炸与冲击》
刊期:
2017年第37卷第1期
基金:
国家自然科学基金, 煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放课题

方孔障碍物对瓦斯火焰传播影响的实验与大涡模拟

摘要:为揭示置障管道内甲烷/空气预混火焰传播特性,运用高速摄影技术对甲烷/空气预混火焰的形状变化和火焰前锋的速度特性进行实验,并利用大涡模拟对管道内的流场结构进行数值分析.结果表明:置障管道内依次出现了球形火焰、指尖形火焰及“蘑菇”状火焰,且“蘑菇”状火焰出现之后,火焰开始反向传播;“蘑菇”状火焰是双涡旋结构与火焰前锋面相互作用的结果,而火焰的反向传播是由流场中出现逆流结构引起的;障碍物对火焰前锋有明显的加速作用;大涡模拟成功再现了实验中观察到的火焰形状、火焰前锋速度及流场结构,说明大涡模拟适用于置障管道内预混火焰传播特性的研究.

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