金属在氧气流中燃烧的实验与理论研究
流体动力学
2017-04-05 v2
摘要
通过实验与理论研究了氧气流速和压力对铁与低碳钢燃烧的影响。所研究的试样为承受轴向氧气流并在上端由激光辐照点燃的竖直圆柱棒。实验上确定了燃烧过程的三个主要阶段：（1）感应期，在此期间棒被加热直至其上端开始剧烈的金属氧化；（2）静态燃烧，在此期间层流液体“帽”在上端缓慢生长；以及液体帽从样品脱离后，（3）动态燃烧，其特征是金属快速消耗和湍流液体运动。给出了这些阶段的分析描述。特别地，基于通过液态金属-氧化物流的湍流氧气输运构建了动态燃烧模型。该模型给出了过程中燃烧金属分数的简单表达式，并允许计算固相金属—液体界面的法向传播速度作为氧气流速和压力的函数。将理论与实验结果进行了比较。
引用
@article{arxiv.1610.09126,
title = {Experimental and theoretical study of metal combustion in oxygen flows},
author = {Hazem El-Rabii and Kirill A. Kazakov and Maryse Muller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.09126},
year = {2017}
}