Перевод названия: STRUCTURE OF STRATIFIED TURBULENT FLOW IN A SWIRLING JET-FLAME
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2017
Ключевые слова: закрученная струя, турбулентное горение в вихревом потоке, лазерная диагностика, спонтанное комбинационное рассеяние, swirling jet, turbulent swirling flame, laser diagnostics, spontaneous Raman scattering
Аннотация: Представлены результаты экспериментального исследования влияния горения метана на структуру стратифицированного потока турбулентной (Re = 5000) закрученной струи. Использован метод панорамной анемометрии по изображениям частиц в стереоскопической конфигурации для измерений поля скорости. Оценки неоднородности поля плотности (счетноПоказать полностьюй концентрации молекул) в газовом потоке с горением выполнены на основе регистрации локальной интенсивности спонтанного комбинационного рассеяния (СКР) молекулами азота. В струе без горения имел место распад вихревого ядра в форме пузыря. Струя с горением организована при подаче предварительно перемешанной метановоздушной смеси из сопла. Рассмотрено три случая с различными коэффициентами избытка топлива: Ф = 0,7, 1,4 и 2,5. В последнем случае смесь горела с отсоединенным от сопла фронтом пламени и структура течения была схожа со случаем потока без горения: зона рециркуляции имела форму пузыря и сопровождалась интенсивной прецессией потока вблизи сопла. В случае горения смеси при Ф = 0,7 и 1,4 зона рециркуляции имела форму обращенного конуса со слаботурбулентным возвратным течением внутри. The paper reports the results of the experimental study of combustion effect on flow structure and stratification in a turbulent (Re = 5000) swirling jet. A high-speed particle image velocimetry system in stereoscopic configuration was used for the measurements of the instantaneous velocity field. Local gas density in the flame was evaluated on the basis of the local intensity of spontaneous Raman scattering by nitrogen molecules. The nonreacting jet was featured by a bubble-type vortex breakdown. Three cases of the turbulent reacting jet flow of the methane-air mixture were considered. The equivalence ratio was Ф = 0.7, 1.4, and 2.5. In the latter case, combustion occurred in the form of a lifted flame and the flow structure and dynamics were similar to those without combustion, namely, a bubble-type recirculation zone was featured by intense flow precession near the nozzle exit. In the case of mixtures with Ф = 0.7 and 1.4, the recirculation zone resembled shape of an inverted cone with weakly turbulent reverse flow inside.
Журнал: Горение и взрыв
Выпуск журнала: Т. 10, № 1
Номера страниц: 39-44
ISSN журнала: 23059117
Место издания: Москва
Издатель: Общество с ограниченной ответственностью ТОРУС ПРЕСС