提升反应温度对微尺度火焰稳定性的改善

摘要

本实验对微尺度燃烧器内部使用电热丝向反应物加热,提高其温度,减少散热影响,从而实现微尺度火焰稳燃.燃烧器为石英直圆管,长82 mm,通流面积3.33 mm2.氢气/穴气混合气体流量为0.12 L/min、0.2 L/min、0.4 L/min,电热功率分别为0W、1.05W、4.70W.实验结果显示,提高电热功率抑制熄火;提升燃料混合气体总流量也有助于抑制熄火;但高流量同时带来吹脱问题.测量燃烧器壁面温度,结合数值模拟研究内部燃烧过程.结果显示,随电热功率上升,反应温度和OH质量分数上升,证明电加热强化反应,抑制了热熄火.比较壁面散热,电热功率0W,流量由0.12 L/min上升到0.2L/min时,壁面散热占总能量份额由84.8%降低至81.1%.因此,在一定范围内提升燃料流量亦可抑制热熄火.