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低频交流电场对甲烷/空气预混火焰影响的机理研究
【作者】 何子奇 高忠权 贾伟东 孟浩 杨猛 邓宇
【关键词】 低频交流电场 双离子风效应 双离子风发展程度
【摘要】为了明确低频交流电场对火焰的作用机理,在常温、初始压力0.3 MPa下,施加电压有效值为5 kV、频率f=40,60,80,100 Hz的电场对甲烷/空气混合气的燃烧特性进行研究,建立了预混甲烷/空气火焰离子反应模型,对燃烧过程各粒子的浓度变化进行模拟,将实验与模拟结果综合进行了分析.结果表明:加载低频交流电场后,预混球形火焰在横向发生明显形变,随着频率的增大,平均火焰传播速度(S)L和压力峰值Pmax均逐渐减小;模拟计算表明随着频率的增大,双离子风发展程度(Σ)eff逐渐减小,平均火焰传播速度增大率△SL和压力峰值增大率△Pmax与双离子风发展程度&ff的线性拟合相关系数分别为0.995 82和0.919 96,(Σ)eff与电场对火焰的促进作用密切相关;电场下火焰前锋面粒子间的碰撞作用程度与火焰的宏观拉伸形变之间存在着直接联系,基于碰撞作用的双离子风效应是低频交流电场对预混火焰的主要促进因素.
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