微尺度燃烧：氢气/空气预混燃烧特性与凹腔影响

"微型凹腔燃烧器内氢气/空气的预混燃烧特性 (2013年)，万建龙等著" 这篇论文详细探讨了氢气/空气预混气在微型凹腔燃烧器中的燃烧特性，主要关注了进气速度和凹腔长深比对燃烧过程的影响。研究采用了计算流体动力学（CFD）软件FLUENT，并结合详细的化学反应机理进行数值模拟。实验条件设定为当量比为0.5的氢气/空气混合物。 首先，论文指出随着进气速度的增加，火焰会受到推移，向下游移动，并且形状变得更加狭长。这种变化导致的结果是壁面温度分布变得更加均匀。进气速度对燃烧效率和排烟温度的影响则呈现出复杂的关系：燃烧效率在同一长深比下随进气速度增加而降低，说明更快的气流可能导致部分未完全燃烧的燃料逸出，降低了燃烧效率；而排烟温度则在进气速度增大初期上升，随后下降，这可能是因为燃烧速度与热量释放速率之间的平衡随着速度变化而调整。 其次，论文研究了凹腔长深比对燃烧特性的影响。凹腔的长深比从1增加到3，发现能够拓宽吹熄极限，即允许更大的进气速度而不至于熄灭火焰，这表明了凹腔设计对于维持稳定燃烧的重要性。然而，当长深比从3进一步增加到4时，吹熄极限保持不变，说明在这一范围内，长深比的增加不再对吹熄极限有显著影响。 此外，该研究还提到了关键词“微尺度燃烧”、“凹腔”、“吹熄极限”、“燃烧效率”和“数值模拟”。微尺度燃烧是现代能源技术中的一个重要领域，因为它涉及到小型化设备的高效能和低污染燃烧问题。凹腔的设计在微燃烧器中起到关键作用，可以影响火焰稳定性和燃烧效率。吹熄极限是指燃烧器能够维持稳定燃烧的最大气流速度，超过这个速度，火焰就会熄灭。燃烧效率则是衡量燃料完全燃烧程度的指标，直接影响能源利用率。数值模拟是研究这类复杂燃烧现象的有力工具，能够通过计算机模拟来预测和解释实验结果。 这篇2013年的论文揭示了氢气/空气预混燃烧在微型凹腔中的独特性质，以及如何通过调整进气速度和凹腔几何参数来优化燃烧性能，对于微尺度燃烧器的设计和优化提供了重要的理论依据。