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采用大横向剪切干涉法研究不同气体组分非预混火焰中的温度分布实验

DOI：10.1016/j.jqsrt.2018.12.008 期刊：Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 采用大横向剪切干涉法测量并可视化了空气和富氧环境中轴对称同轴环状层流扩散乙烯火焰射流的气体温度场。通过状态方程和格拉德斯通-戴尔关系获得折射率与温度的关联式?？悸堑骄植科宄煞治粗赡艹晌痹谖蟛钤矗捎昧讼嘤κ的Ｄ馓峁┑木植科宄煞质?。温度场的空间分辨率为0.1毫米/像素?；谌瓤掌偕韬湍Ｄ饩植砍煞只竦玫奈露冉峁砻鳎褐行南叩撞壳蚱罡叽?00K，而在较大轴向或径向位置处偏差可小于50K。通过与CARS技术对比验证了结果的准确性。此外，与空气环境中的火焰相比，富氧火焰在更大范围内出现显著偏差。
作者： Shu Zheng，Chaobo Qi，Huaichun Zhou
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

测量火焰中的温度分布对于研究其结构、化学反应速率和能量传递至关重要；因此，这对化学反应和烟灰形成的建模具有重要意义。

研究成果

案例1至7的最高温度分别约为2110K、2130K、2080K、2110K、2330K、2245K和2185K。研究人员考察了热空气假设与模拟局部组分之间温度差异的空间分布情况。结果表明：中心线底部区域温差可达400K；而在空气氛围火焰的大部分区域（轴向或径向位置较大处），温差通常小于50K，此时热空气假设仅产生微小误差；但在富氧火焰中，大温差区域会向更大的径向和轴向位置扩展。

研究不足

认为火焰由热空气构成的假设，在靠近火焰轴线及较低轴向距离区域并不适用。对于甲烷非预混火焰，若假定G-D系数恒定，可能产生高达34.5%的误差。

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