典型富氢燃料气预混火焰的熄灭特性

宽燃料适应性是先进燃气轮机的重要设计要求之一，燃用来源广泛的富氢燃料气是燃气轮机未来发展的重要方向，因此富氢燃料气的湍流火焰熄火特性应成为燃气轮机燃烧室设计过程中重点关注的问题。该文通过使用优化的对冲火焰实验方法和数值模拟计算方法，比较了2种典型的富氢燃料气在层流和湍流燃烧状态下的熄灭拉伸率，并分析了贫燃侧2种燃料预混火焰熄灭拉伸率差异的主要原因。结果表明：在该文研究的工况范围内，采用数值模拟方法可较好地预测层流和湍流火焰的熄灭拉伸率。在层流燃烧状态下，火焰锋面内活性自由基H、 O和OH的物质的量浓度相对更高的富氢燃料气，其火焰锋面内部的关键化学反应速率和释放热量的速度更高，因此能抵抗更高程度的火焰拉伸形变。湍流作用加快了火焰锋面内部的反应速率，但同时会使热量更快地从火焰锋面内部向外输运，相比于层流火焰，湍流火焰熄灭拉伸率降低。