平焰燃燒流動(dòng)特性的PIV測試研究.pdf

1、PIV技術(shù)是近10年發(fā)展起來的非接觸流場測量技術(shù)，通過對(duì)流場圖像的互相關(guān)分析獲取流速信息，克服了接觸式單點(diǎn)測量設(shè)備的局限性，能夠進(jìn)行平面二維流場、空間三維流場的測試，是一種非常有發(fā)展前景的無擾動(dòng)流場測量技術(shù)。 平展流燃燒由于其獨(dú)特的火焰特性(火焰呈薄層圓盤形)，相對(duì)于直焰燃燒器而言，平焰燃燒器的火焰形狀更好、更均勻和更穩(wěn)定；平焰燃燒器在提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗和保護(hù)環(huán)境等方面均具有明顯的優(yōu)勢；因此有必要對(duì)平展流流場進(jìn)行研究，分析其

2、速度場、壓力場的分布，充分了解流場的變化規(guī)律；以便優(yōu)化流場結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步發(fā)揮平焰燃燒器的優(yōu)越性。 為此，本文采用先進(jìn)的速度測試手段(PIV)，對(duì)平焰燃燒冷態(tài)二維流場進(jìn)行測量；詳細(xì)分析流量的變化對(duì)流場結(jié)構(gòu)的影響。 本文依據(jù)用等溫介質(zhì)模擬非等溫過程的原則來建模。主要考慮幾何相似、物理相似、定解條件相似。最后按1：1搭建了模型。 測量了旋流強(qiáng)度為1.76，空氣與燃?xì)饬髁勘确謩e為13.68、19.39、21.67的主要燃燒

3、區(qū)冷態(tài)速度場。由于冷態(tài)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)氣體流動(dòng)為有限空間內(nèi)單個(gè)燒嘴的強(qiáng)旋流射流，在強(qiáng)旋流作用下，混合氣體沿著擴(kuò)張口內(nèi)壁面及爐頂壁面徑向充分?jǐn)U張，形成貼壁射流，同時(shí)沿軸向x方向出現(xiàn)逆壓力梯度，在燒嘴中心產(chǎn)生較大的回流區(qū)。因此整個(gè)爐內(nèi)混合氣體的流動(dòng)總體上為沿頂部的貼附射流，沿爐體側(cè)壁的向下及沿底部向軸心方向的流動(dòng)，沿軸心向上方向的回流，測量區(qū)域內(nèi)混合氣體的流動(dòng)區(qū)域僅由回流區(qū)和貼壁射流兩部分組成。 在回流區(qū)內(nèi)，軸向速度沿軸向呈線性(v=A+