基于正交PLIF技术来评估2D火焰图像在反映锥形火焰3D结构方面的有效性

摘要

通过对平面激光诱导荧光(PLIF)图像进行分析,可以获得湍流火焰中的火焰面密度(Σ)、火焰刷厚度和湍流燃烧速度等关键参数,通过二维火焰图像及火焰参数可建立三维火焰模型.但目前二维PLIF图像能否精确反映三维火焰结构尚不明晰.该研究用正交PLIF技术测量了甲烷/空气预混湍流火焰横截面(垂直于火焰传播方向)和纵截面(平行于火焰传播方向)上的二维O H分布,然后通过对OH-PLIF图像的分析计算了火焰两截面的 Σ,并分别比较了不同燃烧器出口速度、火焰不同位置和不同燃空当量比条件下,火焰两截面的 Σ的差别.实验结果表明,在相同条件下,火焰纵截面的 Σ均比火焰横截面的Σ偏小,其差值大小与燃烧器出口速度,火焰位置和燃空当量比相关.这一现象说明,最常采用的二维PLIF技术,在精确反映三维火焰结构时具有一定的局限性.