多孔介质火焰稳定器尾迹及其火焰稳定机制

航空和火箭发动机、民用回转窑等装置燃烧室中由于流动速度大，燃料空气混合不均匀，往往采用实心钝体稳定火焰。由于实心钝体火焰稳定器流阻大，且火焰稳定范围较窄，研究者往往通过改变钝体形状、在钝体上挖槽打孔来强化燃料与空气混合和减少流阻。本项目提出采用多孔介质材料制作火焰稳定器，通过多孔介质弥散和渗透作用改善稳定器后燃空比，旨在提高火焰稳定性的同时，减少流阻。研究拟采用热线＋冷线、PIV和色彩测温技术测试多孔介质钝体流场相干结构、温度场和组分场，研究多孔介质弥散和尾迹相干结构作用对动量、能量和组分输运特性的影响；研究影响多孔介质钝体后火焰稳定性的因素和影响机制。拟开展的研究包括：1，多孔介质孔隙率、材料热物性和稳定器几何参数对冷态钝体尾迹中燃料组分输运的影响；2，多孔介质稳定器后冷态流场相干结构及其对输运特性的影响；3， 多孔介质钝体火焰稳定器火焰稳定特性和机制。本项目旨在发展新的火焰稳定技术。

航空和火箭发动机、民用回转窑等装置燃烧室中由于流动速度大，燃料空气混合不均匀，往往采用实心钝体稳定火焰。由于实心钝体火焰稳定器流阻大，且火焰稳定范围较窄，研究者往往通过改变钝体形状、在钝体上挖槽打孔来强化燃料与空气混合和减少流阻。本项目提出采用多孔介质材料制作火焰稳定器，通过多孔介质弥散和渗透作用改善稳定器后燃空比，旨在提高火焰稳定性的同时，减少流阻。研究拟采用热线＋冷线、PIV和色彩测温技术测试多孔介质钝体流场相干结构、温度场和组分场，研究多孔介质弥散和尾迹相干结构作用对动量、能量和组分输运特性的影响；研究影响多孔介质钝体后火焰稳定性的因素和影响机制。开展的研究包括：1，多孔介质孔隙率、材料热物性和稳定器几何参数对冷态钝体尾迹中燃料组分输运的影响；2，实心圆盘/多孔介质稳定器后冷态流场相干结构及其对输运特性的影响；3， 实心圆盘/多孔介质钝体火焰稳定器火焰稳定特性和机制。4,实心圆盘近尾迹流场结构及演化过程。核心研究结果在物理流体（Physics of Fliuds）, 流体与结构（Journal of Fluids and Structures）, 国际热流体（International journal of heat and fluid flow）等核心期刊发表。