直流电场对甲烷-氧气扩散火焰中OH*辐射发光特性的影响
吴婧瑄1
龚岩1
郭庆华1
吴心祎1
宋旭东2
王辅臣1
于广锁3
1.华东理工大学洁净煤技术研究所,上海 2002372.宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点室验室,宁夏银川 7500213.华东理工大学洁净煤技术研究所,上海 200237;宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点室验室,宁夏银川 750021
摘要：火焰为非平衡弱电离等离子体,其中含有大量带电粒子、激发态自由基等物质.大量研究已经表明,将等离子体技术与燃烧领域相结合,可以显著缩短着火延迟时间、拓宽可燃极限、提高燃烧稳定性及降低污染物.基于火焰光谱诊断原理和模拟软件Maxwell,探究了直流电场对火焰形态和OH*自发发光辐射的影响.结果表明:施加直流电场后电场力主要作用在火焰根部,火焰中的正离子受力向负极移动,在火焰外观上表现为其整体形态的拉伸.贫氧燃烧工况下,火焰高度与电压呈正相关,而富氧燃烧工况下,火焰高度仅随电压的改变在35.08 mm附近出现小范围波动,即贫氧工况下电场对火焰高度的影响更为显著.而结合顺电效应,施加电场后火焰宽度随直流电场的增大而减小,其变化趋势在不同氧燃当量比下保持一致.向火焰施加的直流电压小于3kV时,OH*的峰值强度没有明显改变,电压大于4 kV时,OH*的峰值强度与电压呈负相关.以富氧燃烧为例,相比未施加电压的工况,OH*辐射总强度在9 kV电压作用下出现10％左右的下降,即直流电场加强了火焰径向及轴向的燃料及氧气的混合.
关键词：扩散火焰直流电场自发辐射电场影响火焰离子风
分类号：TK16(热能、热力工程)
资助基金：国家重点实验室开放基金(2022-K42)国家重点研发计划(2022YFB4101504)上海市明日之星计划资助项目(21QA1402300)
论文发表日期：2025-01-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 51-58 )
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