细乙醇喷雾中火花引燃火核动力学及其与最小点火能的关系
流体动力学
2022-09-20 v1
摘要
采用欧拉-欧拉方法和详细化学机理研究了乙醇液滴/蒸气/空气混合物的火花点火。利用蒸发完成前沿(ECF)量化了火焰火核与液滴的相互作用。据此,基于ECF与火焰前锋的相对位置可定义两类喷雾火焰,即均匀喷雾火焰和非均匀喷雾火焰。引入火焰前锋处基于元素的当量比(简称火焰ER)来度量蒸发喷雾中的气体组成。对于整体贫燃料混合物,由于贫燃火焰ER,出现准稳态球形火焰(QSSF),且QSSF前锋处组成均匀。对于整体富燃料两相混合物,当液滴直径为15 μm且背景气体分别为贫燃料和富燃料时,在火花引燃火核失效后观察到再点火现象。这是由于富燃火焰ER和/或强蒸发热损失所致。同时,火核诞生于非均匀混合物中,并发现其向均匀态转变。对于整体贫燃和富燃两相混合物,燃料液滴均影响可点燃性与火焰轨迹。此外,点火能在火核发展早期影响火焰ER与前锋距离。最后,研究了不同气体和整体当量比下的最小点火能(MIE)。
引用
@article{arxiv.2209.08671,
title = {Spark-ignited kernel dynamics in fine ethanol sprays and their relations with minimum ignition energy},
author = {Qiang Li and Huangwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.08671},
year = {2022}
}