雾化在掺杂液滴动力学与其火焰耦合中的作用
流体动力学
2022-08-24 v1
摘要
本文通过实验研究了氧化石墨烯掺杂柴油在雾化过程中的液滴与火焰化学发光动力学及其耦合。测试的掺杂质量浓度分别为 0、0.001、0.005、0.01 和 0.02%。为最小化液滴与其悬挂机制间的热传递，采用小直径纤维悬挂液滴。分别以 4000 Hz 进行阴影成像与 OH* 化学发光测量，以研究液滴与火焰动力学。结果表明，液滴直径平方与火焰化学发光均呈现间歇性振荡。液滴直径平方振荡的均方根（RMS）与雾化事件的数量和强度以及氧化石墨烯掺杂浓度正相关。两次连续雾化事件间时间间隔倒数的概率密度函数，以及液滴直径平方振荡的功率谱密度，在首次剧烈雾化事件发生前于约 25 Hz 处呈现主导性的高概率与高功率。首次剧烈雾化事件发生后，二者该频率均降至约 5 Hz。尽管剧烈雾化触发了 5 Hz 的大幅振荡，但我们认为点火器的回缩运动引发了 25 Hz 的振荡。我们的发现表明，雾化事件是氧化石墨烯掺杂液体燃料液滴与其火焰间较小频率耦合的根本原因。这对喷雾燃烧研究具有启示意义。
引用
@article{arxiv.2205.02966,
title = {The role of atomization in the coupling between doped droplets dynamics and their flames},
author = {Sepehr Mosadegh and Sina Kheirkhah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.02966},
year = {2022}
}