渐缩微喷管内氢气掺混甲烷预混燃烧实验研究

【摘要】：在出口直径为1.6mm的石英渐缩喷管中进行预混燃烧实验,研究不同当量比Φ(实际供给的空气量与理论上可完全燃烧需要空气量之比)以及混合比R(甲烷体积与燃料总体积比)下氢气/甲烷/空气在微尺度喷管内稳燃范围、输出推力、壁面温度分布等特性.通过实验发现,混合比越大,对应的稳定流速下限越小,当量比越大,对应的稳定流速下限越大,其中Φ=0.7,稳燃流速范围最大.当Φ=0.6时,壁面最高温度随着R的增大而减小,但是当Φ=0.9时,壁面最高温度几乎没有变化.壁面最高温度出现在Φ=0.7时,为761℃.火焰分为2层,内层颜色基本为淡蓝色,表明燃烧中氢气被点燃.当输入功率(由氢气和甲烷的热值与各工况体积流量计算获得)Q=13W时,Φ=1.0时得到的比冲最大,效率最高. 【作者单位】： 浙江大学能源清洁利用国家重点实验室;
【关键词】： 微喷管 预混燃烧 氢气/甲烷/空气
【基金】：浙江省自然科学基金资助项目(LY12E06006) 国家自然科学基金资助项目(51336010) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012FZA4014)
【分类号】：TK16
【正文快照】： MEMS微机电系统是20世纪60年代在微电子技术基础上产生发展起来的多学科交叉领域,将成为未来国民经济增长点和提高军事能力的重要技术途径.在MEMS所涉及的微型传感器、微型机构、微型执行器等主要系统中,常常会涉及到微型喷管[1-6].微尺度燃烧黏性效应明显、低雷诺数特点[7-9]

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