擴散火燄在多孔性圓柱上穩定性和吹滅之分析

Abstract

一理論模式用來解析擴散火焰在多孔性圓柱上穩定性和吹滅的現象，氣體燃料從圓柱 體均勻噴入一進口均流速空氣中。其統御方程式是橢圓形式，包括有連續；動量；能 量和各物質質量分數之守恆方程式。由於考慮熄滅的特性，因此一有限化學反應速率 動力式Arrhenins ，Law 也須包括其中。為了處理複雜的流場形狀，一格點產生法（ Grid genera-tion techique ）用來把物理平面轉換成計算平面，其轉換後的統御方 程式由SIMPLE數值方法解出。 本理論參數分析分為兩部分，一為考慮進口空氣流速改變使得Damkohlar 參數變化對 火焰的影響，另一為考慮燃料噴率參數（－fw）對火焰的影響。當Da參數大於１３﹒ ６４時有一包封火焰（envelope flame）存在於圓柱周圍，而此包封火焰是一種純式 的擴散火焰。Da參數逐漸減少時，包封火焰會部分被吹熄（blowoff ）而形成側焰（ side flame）或尾焰（wake flame）。其中側焰包佁擴散火焰和預混火焰的特性，而 尾焰是一種預混火焰。當Da參數低於一定值時整個火焰被吹滅之，在分析中包封火焰 ，側焰，尾焰之火焰結構及穩定機構分別以圖詳述之。當燃料噴率很小且低於某一定 值時，包封火焰有大量熱散失到圓柱面而直接轉變成尾焰的形式。其理論分析與實驗 結果定性上的相同。 關鍵字：擴散火焰，穩定性，吹滅，包封火焰，側焰，尾焰。