摘要 本文对氨-氧-氮-水混合物中的流光进行了自洽一维建模。开发并验证了一种包含物质输运、静电势和详细化学性质的流体模型。然后使用该模型模拟由纳秒电压脉冲驱动、在不同热化学条件下由一维层流预混氨-空气火焰产生的雪崩、流光形成和传播阶段。成功证实了 Meek 标准在预测流光起始位置方面的适用性。由于电离率不同,流光形成和传播持续时间随热化学条件的不同而存在显著差异。热化学状态还影响击穿特性,通过保持背景减小电场恒定来测试击穿特性。详细的动力学分析揭示了 O(1 D)在关键自由基(如 O、OH 和 NH 2 )生成中的重要性。此外,还报道了 NH 3 的解离电子激发对 H 和 NH 2 自由基产生的贡献。不同热化学状态下各种非弹性碰撞过程的电子能量损失分数的空间和时间演变揭示了燃料解离所消耗的输入等离子体能量以及雪崩和流光传播阶段主要过程的巨大变化。本研究报告的方法和分析对于开发用于氨点火和火焰稳定的受控纳秒脉冲非平衡等离子体源的有效策略至关重要。
摘要:在亚大气压条件下,对不同当量比的预混甲烷-空气火焰的层流火焰速度进行了实验测量,温度为 852 mbar 和 298 K。使用矩形端口燃烧器和水冷却系统获得火焰,水冷却系统是维持混合物温度恒定所必需的。使用 ICCD 相机捕获火焰中存在的 OH-CH 自由基发出的化学发光,从而定义火焰前沿。使用锥体方法计算层流火焰速度,并将实验结果与其他作者报告的结果以及使用软件 CHEMKIN 使用 GRIMECH 3.0 机制进行的数值模拟进行了比较。这项研究发现,将气压从 1013 mbar 降低到 852 mbar 可使层流火焰速度增加 7%。
摘要 本研究旨在解决反应射流和火焰的相场和温度场的无扰动诊断的科学和实际问题。以轴对称氢扩散火焰和蜡烛火焰的热气流为例,开发了一种适合于解决问题的方法,该方法基于相位光密度场的希尔伯特多色可视化,测量所研究介质选定区域的温度分布,逐像素处理由摄影矩阵在 RGB 通道中记录的 RAW 图像。可视化的希尔伯特结构携带有关温度场引起的相位光密度扰动的信息。使用阿贝尔变换分析了所研究火焰的轴对称近似中探测光场的相位结构。迭代选择径向温度分布、调整后的贝塞尔曲线,随后计算折射率和相位函数的空间结构。以氢气-空气火焰为例,在与 Gladstone-Dale 色散公式一致的模型中,考虑到混合气体部分光学特性的多样性,对温度场进行了重建。讨论了火焰周围空气扰动对其轴对称性的影响。研究结果可靠性的标准是比较实验中获得的希尔伯特图和从温度场引起的相结构重建的希尔伯特图。关键词 1 火焰的光学诊断、氢气-空气扩散火焰、希尔伯特光学、希尔伯特图