Тип публикации: диссертация
Год издания: 2023
Ключевые слова: анемометрия по изображениям частиц, импактное пламя, лазерно-индуцированная флуоресценция, измерения температуры, закрученные потоки, оптические методы, пламя
Аннотация: Диссертационная работа посвящена экспериментальному исследованию влияния плоской холодной преграды на структуру потока импактной струи с закруткой и горением, на распределение температуры и расположение зоны химического реагирования с использованием оптических методов на основе плоскостной лазерно-индуцированной флуоресценции (ПЛИФПоказать полностью) и анемометрии по изображениям частиц. В рамках работы было проведено развитие метода ПЛИФ радикала ОН (метод термической активации) для регистрации поля температуры, проведена апробация метода ПЛИФ радикала ОН на примере ламинарного пламени в форме конуса (конус бунзеновской горелки). Проведено исследование режимов горения и особенностей структуры потока для пламени прямоточной струи, натекающей на преграду. Проведено исследование влияния преграды на структуру потока и особенности горения турбулентного пламени, стабилизированного закруткой потока.?По итогам диссертационной работы получены следующие основные результаты:?1. В работе были получены данные о влиянии плоской холодной преграды на структуру потока импактной струи с горением, распределение температуры и на особенности химического реагирования (расположение зон химических реакций) с использованием оптических методов на основе плоскостной лазерно-индуцированной флуоресценции (ПЛИФ) и анемометрии по изображениям частиц.?2. Впервые проведена детальная апробация метода ПЛИФ ОН для измерения поля температуры на основе термической активации. Сравнение используемых методов оценки поля температуры в работе, а именно методов ПЛИФ для двух линий и термически активированного ПЛИФ, в стационарных условиях демонстрирует хорошее соответствие между собой с СКО ≈ 75К. Установлено, что применение термически активированного ПЛИФ позволяет выполнить оценку распределения поля температуры за одну вспышку лазера.?3. Установлено, что размещение холодной преграды на расстоянии в три и четыре калибра приводит к формированию зоны рециркуляции вблизи преграды. Полученные оценки поля температуры методами ПЛИФ подтверждают данный эффект, обнаруженный впервые, и объясняют описанные в литературе данные о снижении интенсивности локального теплообмена в окрестности лобовой точки для данных расстояний.?4. Проведенные измерения поля скорости для режимов горения предварительно перемешанной смеси показали, что при наличии преграды зона рециркуляции принимает форму протяженного конуса?между соплом и преградой как при сильной, так и при слабой степени закрутки.?5. Показано, что для пламен, стабилизированных закруткой, при размещении холодной преграды на расстоянии в несколько калибров может возникать дополнительная мода гидродинамической?неустойчивости, сопряженная с локальными пульсациями тепловыделения и снижением эффективности сжигания.