基于多种自由基测量的PLIF技术对低热值合成气湍流火焰燃烧反应机理的研究

随着我国煤及生物质气化技术的发展，低热值合成气的燃烧与利用问题日益显现，高的水份含量、较低的热值以及CO的有限速率燃烧过程，使得合成气湍流火焰的燃烧机理及火焰结构非常复杂，而各种新型燃烧设备的研发又迫切需要对其燃烧机理进行深入研究。本项目拟研制和建立可检测火焰中多种组份（OH、CH、CO、NO）的平面激光诱导荧光PLIF试验平台，并结合直接数值模拟DNS方法对低热值合成气湍流火焰的燃烧机理展开研究，采用PLIF对火焰中的OH、CH、CO、NO等浓度进行测量，并结合DNS计算结果，重点对合成气湍流预混射流火焰的三维火焰面结构、时空分布进行捕捉，对火焰面厚度、曲率、拉伸率、湍流涡团的分布、合并、分裂及其演化规律、湍流涡团与火焰面的相互作用机理、雷诺数大小对火焰面的影响、火焰面前后湍流强度的变化等微观规律进行分析研究，探索合成气火焰的燃烧反应机理，为我国重大燃烧装备的研发提供理论基础。