氧化锆基涂层壁面改善火焰稳定性研究

• 作者: 李凡 姜奥林 杨浩林 曾小军 蒋利桥 汪小憨
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 氧化锆+氧化铝涂层 OH-PLIF 晶格氧 淬熄间距 强化稳燃
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 过程安全
• 页码范围: 5883-5892
• 页数: 9页
• 分类号: TK16
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20211129

摘要

从调控燃烧室壁面热和化学性能角度出发，利用大气等离子喷涂技术制备了ZrO2和ZrO2+Al2O3两种陶瓷涂层壁面，并结合OH平面激光诱导荧光(OH-PLIF)技术研究了涂层材料对平板通道内甲烷/空气预混火焰特性的影响。涂层材料表征结果显示，高温热喷涂能使混合材料内部形成部分Zr-Al固溶体，表面分布的晶格氧含量明显增加。ZrO2基混合材料热导率的增加也会增强流向导热作用。狭缝燃烧实验证实相比使用纯ZrO2涂层，混合一定量Al2O3在不同壁温、当量比条件下均能有效降低火焰淬熄间距，表现出更好的燃烧稳定性。特别是随着壁温升高、通道间距缩小，ZrO2+Al2O3近壁面区域以及火焰核心区OH基浓度均显著提高。