窄通道中近可燃极限预混火焰的结构和稳定性

摘要

通过数值方法研究了窄通道中近可燃极限预混火焰的结构和稳定性.窄通道由上、下两个圆形平行平板构成,燃气和氧气组成的混合气体充满窄通道内部,点燃后形成的预混火焰在一定条件下有可能稳定在窄通道内.采用基于Arrhenius单步反应的反应-扩散火焰模型,考察了平板间距、平板材料和平板半径对火焰的影响.结果表明,一定的平板间距下主要有两个火焰的稳态解:一个对应较大的火焰半径,另一个对应较小的火焰半径.通过线性稳定性分析发现,窄通道中存在一维稳定的火焰,但不存在二维稳定的火焰.对一维稳定但二维不稳定的火焰的失稳进行数值模拟可以发现,失稳主要表现为火焰整体向边界漂移,或者一个火焰分裂成两个新的火焰后分别沿相反方向向边界漂移.