O2/N2和O2/CO2气氛下乙烯扩散火焰形状的分析预测及实验研究

摘要

本文利用扩展的Roper 模型求解出O2/N2和O2/CO2 气氛下不同氧气浓度的无量纲层流扩散火焰形状，进一步计算出火焰形状的分析解。利用一套实验室层流扩散火焰实验台获取这两种气氛下各个工况的乙烯层流扩散火焰图像及经过430nm 滤色片过滤的火焰图像，并将求解出的火焰形状与拍摄的火焰图像进行对比分析。结果表明：两种气氛下无量纲火焰形状随着氧气浓度的增加有变低变窄的趋势；氧气浓度决定了无量纲火焰形状；火焰特征温度的选取对于火焰形状的计算值会产生很大的影响，O2/N2 气氛燃烧工况的特征温度分布在各工况的平均火焰温度附近，而O2/CO2 气氛燃烧工况的特征温度分布在各工况的绝热火焰温度附近。