《射流擴散碰撞火焰動態特性研究》是依託上海交通大學，由王倩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：射流擴散碰撞火焰動態特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王倩
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
射流擴散碰撞火焰伴隨著複雜的熱氣體流動和化學反應，針對碰撞火焰動態特性的研究有利於加深對複雜燃燒現象的認識，明晰複雜流場下火焰的發展規律和機理，對於提高燃燒效率和壁面傳熱效率都有重要意義。本課題將在實驗室搭建射流擴散碰撞火焰燃燒實驗台，採用具有時空特性的高速三維成像和數字重建技術，對射流擴散碰撞火焰的三維結構進行定量化分析；在獲得高速彩色圖片的基礎上，採用針對燃燒特性的圖像處理技術，對碰撞火焰的動態特性進行系統研究；利用高速紋影成像技術，觀察不可見熱氣體的流動狀況，探求可見火焰動態發展特性和不可見熱氣體流動特性之間的內在聯繫。
結題摘要
課題執行三年來，根據項目任務書，設計和搭建了碰撞燃燒實驗台。實驗台包括一個自主設計加工的燃燒爐，一個高度可調的固體壁面裝置，兩台高精度氣體流量計和氣體燃料氣瓶和管路等。根據實驗需求，採購並調試了紋影成像系統。該系統包括一個點光源，兩面直徑為300 mm的拋物面鏡，一個刀口調節裝置和一台高速攝像機。通過測試，該系統可獲得清晰的紋影圖片。其次，對碰撞火焰的動態特性進行了一系列的實驗測試。以甲烷燃料，獲得了不同流動條件下點火過程的高速彩色圖片和紋影圖片。採用基於火焰顏色識別的圖像處理技術，將點火初期的微弱藍色火焰進行局部增強，從而可以更清晰的觀察到火焰在點火過程中的發展變化；採用高速紋影成像，觀察了點火過程中熱氣體的動態特性；利用三維重建和圖像處理技術，對甲烷氣體點火過程中的火焰三維結構進行了分析；利用分離出的藍色火焰，獲得點火過程中當量比的變化關係，並結合火焰在空間的結構發展，分析了火焰當量比變化的原因。
