庚烷液滴在微细直管内的不稳定蒸发研究

摘要

本文主要研究了庚烷液滴和液膜在微细直管中的不稳定蒸发过程,以及这一过程对振荡火焰的影响.实验方面,采用毛细管形成连续的庚烷液滴,液滴与高温管壁碰撞后形成Leidenfrost蒸发并引起火焰的振荡.理论分析方面,建立了液滴悬挂和液膜蒸发的理论模型,并对模型进行了实验验证,证明该模型可以准确预测液滴的振荡周期以及蒸发时间、蒸发速率.研究结果表明,燃料流量或者空气流速的增加会加剧火焰振荡的幅度并缩短振荡周期,但流量过大或流速过快将会导致液体庚烷在管壁上堆积,阻碍燃烧.环境温度的提升会缩短液膜的蒸发时间,但液滴的滴落周期随之延长.温度超过230°C后,振荡燃烧将不会发生.