基于燃料质量流的层流至转捩湍流区扩散火焰发光火焰高度关联式
流体动力学
2020-08-28 v1
摘要
本文给出了层流至转捩湍流区扩散火焰的火焰高度关联式。通过数值与实验研究获得火焰高度测量，实验中采用三台高清相机同时拍摄正前、侧面及45°角图像。利用图像处理算法分析图像，通过间接测量确定火焰高度。为定位整体化学火焰长度，采用非定常雷诺平均纳维-斯托克斯（unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes）技术进行数值模拟，并引入涡耗散模型计算化学反应速率。实验表明，所提关联式对层流区发光火焰高度的拟合偏差为16.9%，说明在不使用间歇浮力火焰高度关联式时，它总体上最好地代表了该区火焰高度。对层流及转捩至湍流区，相较最广为接受的火焰高度关联式，其拟合偏差为5.54%，从而提供了可接受的良好拟合。数值结果显示，所提化学火焰长度范围位于发光与闪烁火焰区之间，与实验火焰图像一致，且与文献报道的化学长度区相符。因此，该关联式可用于层流及转捩至湍流燃烧区。
引用
@article{arxiv.2008.12209,
title = {Luminous Flame Height Correlation Based on Fuel Mass Flow for a Laminar to Transition-to-Turbulent Regime Diffusion Flame},
author = {M. De la Cruz-Ávila and J. E. De León-Ruiz and I. Carvajal-Mariscal and G. Polupan and L. Di G. Sigalotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12209},
year = {2020}
}