氣態輻射下的逆流擴散豁燄

Abstract

本篇論文對垂直多孔圓柱表面的逆流擴散火燄，在停滯點附近區域與氣態輻射產生的 交互作用做理論的分析研究。流場假設為邊界層型式。有關輻射的模式，介質以吸收 、放射的光薄極限(optically-thin limit)來近似之。燃燒分別以有限反應速率的一 步總反應與三步的半總反應兩種動力型態來描述。多組成的擴散速度由柯蒂斯一赫斯 曲菲爾德近似法(Curtiss-Hirschfelder approximation)來計算，而熱力學性質以局 部溫度及濃度的函式來表示之。總過相似轉換法與無因次化的過程後，共有十三個無 因次參數出現在本模式中。外界的速度梯度給定在相對於Yamaoka and Tsuji 的實驗 中所使用的空氣流速度。根據輻射性質Kp與化學反應模式的不同，本文分為三個部份 （一）. Kp是常數，燃燒以一步的總反應描述，（二）. Kp是溫度與濃度的函式，化 學反應與（一）同，（三）. Kp與（二）同但燃燒以三步的半總反應描述。計算後， 發現輻射作用對於溫度場，反應速率的快慢及濃度場分佈均有明顯的影響。預測的溫 度分佈發現與Tsuji and Yamaoka 的實驗值相當吻合，速度分佈在燃料面有較低的預 測，而濃度分佈其結果亦與實驗值吻合。最後得到有關火燄張力與燃料噴射率關係的 火燄穩定性圖。