通道间距对微凹腔燃烧器火焰吹裂极限的影响

对微型凹腔燃烧器内H2/Air预混火焰进行了数值模拟研究,且通过实验对计算模型的准确性进行了验证.结果表明未燃燃料量随着进气速度的增大而增多.模拟结果显示:通道间距为1.0,0.8和0.6mm时的火焰吹裂极限分别为26,33和16m/s,呈现出非单调的变化趋势.从流动、传热与化学反应之间的相互作用进行了机理分析.当通道间距从1.0mm减小到0.8mm时,凹腔下游的反应区还没有被凹腔出口处的高速气流吹灭,而上下边界层的汇合点向上游移动.这样,凹腔内未能消耗的燃料有充足的时间在下游高温区内被转换,从而增大了吹裂极限;当间距进一步减小到0.6mm时,虽然上下边界层的汇合点进一步提前,但是由于凹腔出口处的流速过大,下游壁面附近的反应区被吹.这使得下游温度水平较低,凹腔内未能消耗的燃料在通道下游也得不到转换,导致通道间距为0.6mm时的火焰吹裂极限急剧下降.