高频交流电场对预混稀燃火焰影响的机理分析

摘要

cqvip:为了明确高频交流电场对火焰燃烧的影响机理,分别选取了初始压力为0.1、0.3、0.5 MPa的CH4/空气和初始压力为0.1 MPa的CH4/O2/Ar预混稀燃气,通过在定容燃烧弹内的网状电极上加载幅值为5 kV、频率为15 kHz的高频交流电场,对比分析了在高频交流电场下两种预混气火焰传播特性的异同,以及不同初始压力下CH4/空气火焰传播特性的异同。结果表明:加载高频交流电场后,随着初始压力的增大,电场对CH4/空气火焰面发展的影响程度逐渐减小,平均火焰传播速度增大率逐渐减小;随着过量空气系数的增大,加载电场后对CH4/空气火焰的拉伸作用逐渐减小,对CH4/O2/Ar火焰的拉伸作用逐渐增大,CH4/空气的平均火焰传播速度增大率逐渐减小,CH4/O2/Ar的平均火焰传播速度增大率逐渐增大,电场对两种混合气火焰传播的影响趋向相同。这说明在CH4/空气预混稀燃气中,高频交流电场影响火焰燃烧的电化学效应中电子与燃烧产物分子的振动碰撞及其后续的链式反应占据主导。在不同初始压力下,平均火焰传播速度增大率随着简化场的增大呈线性增大,说明利用简化场来衡量高频交流电场电化学效应的强弱是可行的。