非平衡等离子体控制乙烯-空气旋流反扩散火焰实验研究

• 作者: 田园 周思引 聂万胜 朱杨柱 郑直 陈庆亚
• 来源期刊: 推进技术
• 关键词: 非平衡等离子体 介质阻挡放电 乙烯 旋流 反扩散火焰
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 燃烧 传热 传质|Combustion, Heat and Mass Transfer
• 页码范围: 1078-1086
• 页数: 9页
• 分类号: TF055
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.190846

摘要

为研究非平衡等离子体自身特性及其对乙烯-空气反扩散火焰的影响,基于同轴旋流式等离子体喷嘴,采用交流激励介质阻挡放电(Alternating Current Dielectric Barrier Discharge,AC DBD)方式在乙烯旋流中产生非平衡等离子体,分别从放电图像、温度和流场变化等方面对乙烯等离子体的电学特性、热效应和气动效应进行了研究,最后通过反扩散火焰可见光和CH*自发辐射图像详细分析了等离子体对乙烯-空气反扩散火焰的影响及其机理.结果表明,AC DBD激励方式使乙烯旋流在喷嘴环缝内产生了丝状非平衡等离子体,丝状等离子体通道数目随着激励电压上升而显著增加.与空气等离子体和氧气等离子体相似,乙烯等离子体兼具热效应和气动效应,其热效应主要集中在放电核心区域,对射流加热作用微弱,对燃烧的影响可以忽略不计;气动效应显著,主要体现在增强了射流掺混、扩大了射流覆盖面积以及降低了转捩点高度,射流掺混的增强导致反扩散火焰最大释热强度提升,且在低当量比时较为明显,射流转捩点高度的降低引起了火焰中心位置下降.