离子电流法测量CH4/H2混合气燃烧火焰传播速度的实验研究

摘要

在定容燃烧弹上布置一对测量电极,运用离子电流法、根据燃烧火焰在接触测量电极时刻的离子电流信号值,对不同工况下CH4/空气及其掺氢混合气的平均火焰传播速度进行了计算,并与传统光学纹影法测得的火焰速度进行了对比.结果表明:对于CH4/空气混合气预混燃烧火焰,在过量空气系数分别为0.75、0.8、0.85、0.9、1、1.1时,利用离子电流法测得的火焰传播速度分别为1.714、1.935、2.195、2.250、2.045、1.538 m/s,相对纹影法误差分别为1.32％、2.09％、4.65％、3.48％、3.64％、7.06％;对于过量空气系数为0.8的CH4/H2燃料,在掺氢比为0％～80％(10％递增)的情况下,离子电流法测得的火焰传播速度相对于纹影法的误差均在5％之内.该结果为离子电流法的层流火焰传播速度测量提供了理论、实验依据,测量方法简单易行、快捷准确、可行性高.