掺氢对CH4预混湍流火焰影响研究：平面激光诱导荧光观测

"CH4/H2/air预混湍流火焰前锋面结构探测 (2013年) - 西安交通大学学报 - 张猛, 王金华, 谢永亮, 卫之龙, 金武, 黄佐华" 这篇2013年的论文探讨了CH4/H2/air预混湍流火焰前锋面结构的研究，主要关注掺氢对天然气预混湍流火焰与流场相互作用的影响。研究团队利用平面激光诱导荧光（PLIF）技术来探测和分析火焰的前锋面结构。他们通过改变本生灯出口处湍流产生板的孔径和开孔比，创造出不同强度和尺度的湍流流场，以便量化测量这些流场的特征。 论文中提到，掺入氢气显著增强了预混火焰的前锋面褶皱，随着湍流强度的增加，这种褶皱效应更加明显。这表明氢气的存在能够增加火焰的不稳定性，使火焰表面更加波动。此外，研究还发现，随着掺氢比例的增加，火焰的高度稍微下降，但随着湍流强度的增大，火焰高度则有所上升。这显示了氢气的引入和湍流条件对火焰行为的复杂交互作用。 研究人员计算了实验条件下层流火焰的特征参数，并深入分析了掺氢、湍流强度以及湍流尺度如何共同影响CH4/air混合气的预混湍流火焰。他们的研究表明，由于掺氢增强了火焰的不稳定性，火焰前锋面更容易受到湍流扰动的影响，从而导致预混湍流火焰前锋面的褶皱现象加剧。 这篇论文是在国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金的支持下完成的，发表于《西安交通大学学报》2013年第11期。论文强调了在能源领域，尤其是涉及氢气掺混燃烧时，理解和控制火焰与流场的相互作用对于优化燃烧效率和减少污染物排放具有重要意义。通过这样的基础科学研究，可以为未来的清洁能源技术提供理论指导和实验依据。