加氢对暴露于复合应变和热损失中的贫燃预混层流甲烷火焰燃烧速度的影响
摘要：通过数值分析，本研究探讨了在受到综合应力和热损失作用下，加氢对预混稀燃料甲烷-空气层流火焰燃烧速度的影响。考虑到当燃料混合物从纯甲烷到纯氢的组成范围，等效比分别为0.9、0.7和0.5，以涵盖稀燃料区域的广泛条件。考虑了具有热损失的1-D不对称逆流预混层流火焰（aCFPF）作为代表复杂湍流火焰的基本单元，在此火焰配置中利用燃烧速度来表征应力和热损失的影响。由于多组分混合物消耗速度定义上的不明确性，对比了两种定义。基于燃烧释放热的消耗速度定义结果表明，拉伸火焰速度较低，并且与燃料消耗定义相比，在某些甲烷-氢-空气混合物中对应变率产生了相反的响应。变率导致了稀燃料甲烷-氢混合物中火焰速度的增加，达到最大值，然后随着变率的增加而减小。热损失降低了拉伸火焰速度，并导致火焰点由于综合应力和热损失而更早熄灭。加氢和等效比显著影响最大消耗速度和火焰对综合应变率和热损失的响应。还分析了加氢对混合物的热扩散特性的影响，通过Zel'dovich数和有效Lewis数进行了分析，并与消耗速度的影响联系起来。两种多组分燃料混合物的Lewis数定义根据aCFPF的结果进行了评估。
作者：Alex M. Garcia, Sophie Le Bras, and Wolfgang Polifke
论文ID：2211.15171
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-19