РЕЖИМЫ НЕУСТОЙЧИВОГО ИСТЕЧЕНИЯ И ДИФФУЗИОННОГО ГОРЕНИЯ СТРУИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГОРЮЧЕГО
В.В. Леманов1,2, В.В. Лукашов1, Р.Х. Абдрахманов1,3, В.А. Арбузов3,1, Ю.Н. Дубнищев3,1, К.А. Шаров1
1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
lemanov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 630008 Новосибирск
3Новосибирский государственный технический университет, 630073 Новосибирск
Ключевые слова: диффузионное горение, управление горением, дозвуковые газовые струи, ламинарно-турбулентный переход, вихревые структуры, турбулентность, эксперимент, визуализация, diffusion flame, combustion control, subsonic gas jets, laminar-turbulent transition, vortex structures, turbulence, experiment, visualization
Страницы: 3-12
Аннотация
Представлены результаты экспериментального исследования гидродинамики и диффузионного горения углеводородных струй. Рассмотрены режимы развития неустойчивости как в самом струйном пламени, так и внутри источника струи горючего. Опыты проведены при истечении дозвуковой газовой струи в воздушное пространство из длинной трубки диаметром 3.2 мм в диапазоне чисел Рейнольдса 200¸13500. В качестве горючего использовались пропан-бутановая смесь в опытах с холодной струей без горения, а также чистый пропан и пропан в смеси с инертным разбавителем (СО 2, Не) для струйного пламени. Выполнены измерения средней скорости и пульсаций скорости в ближнем поле струи без горения. Из четырех режимов истечения холодной струи (диссипативный, ламинарный, переходный, турбулентный) исследованы три последних. Шлирен-методом выполнена визуализация реагирующего потока. Профили температуры в ближнем поле струи измерены с помощью Pt/Pt-Rh-термопары. В переходном режиме истечения пропана из трубки наблюдалось присоединенное ламинарное пламя. При горении смесей С 3 Н 8 с CO 2 или с He в диапазоне чисел Рейнольдса 1900¸3500 переходный режим регистрировался в отсоединенном пламени. Турбулентные пятна, образующиеся в трубе в переходном режиме, оказывают существенное воздействие на положение передней кромки пламени: они могут как инициировать переход к турбулентному факелу, так и приводить к его ламинаризации.
DOI: 10.15372/FGV20180301 |
