湍流热声系统间歇性态下的跨变量�幅-频率耦合

我们利用复杂网络探讨了湍流燃烧器在热声不稳定临界状态之前的间歇性阶段下的火焰声学相互作用。实验在稳定于鼓形体的湍流倾倒式燃烧器中进行，入口气流速率进行准稳态和连续变化。我们在每个位置从局部热释放率波动中构建自然可见图。比较间歇性状态下高低振幅声学压力振荡时各位置的平均度，检测到局部热释放率信号中的频率调制。通过该方法，我们发现热释放率频率波动与声学压力波动�幅之间独特的空间耦合模式。当声学压力动力学处于高振幅阶段时，火焰锚定区域的热释放率频率会因流体与火焰的高频激励而增加；而在大尺度有序涡旋扭曲火焰前缘的区域，热释放率频率则会因涡旋的存在而降低。在连续变化气流速率的实验中，随着声学压力振幅的增加，频率调制的空间模式也随之变化，这主要是由于周期性声学压力动力学阶段数目和流场中涡旋尺寸的增加。火焰锚定位置的动态位移会在非常高的间歇性声学压力动力学期间引起热释放率波动的低频分量。我们的方法通过条件自然可见图揭示了湍流可燃流体中火焰场与声学场动力学之间�幅-频率耦合的空间模式。