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交流电场气动效应对球形传播火焰影响的数值研究
【作者】 李超 张聪 吴筱敏 高忠权 西安交通大学能源与动力工程学院 西安710049 陕西理工学院陕西省工业自动化重点实验室 陕西汉中723001
【关键词】 电场 火焰拉伸 气动效应 数值模拟
【摘要】为了验证电场对球形传播火焰的影响机理,通过采用给球形传播火焰锋面组分添加交变动量源项的方法,模拟了交流电场作用下火焰锋面受力产生的气动效应,以预测电场对球形传播火焰影响的机理。在N-S方程中通过为火焰锋面添加以流动时间t函数形式的水平方向动量源项并采用Fluent软件,来模拟交流电场对甲烷-空气球形传播火焰的拉伸影响,模拟时过量空气系数为1.6,体积力有效值恒为30 750N/cm^3,交变频率分别为10Hz、100Hz和1 000Hz。模拟结果表明：在交流电场下,低频时电场对火焰的拉伸作用较为明显,在此阶段气动效应是电场对火焰形变产生影响的主要因素;高频时没有发现火焰出现明显的拉伸现象,可以推断此时气动效应不是电场对火焰影响的主要因素;气动效应的界定频率的数量级可以通过数值模拟来估计,约在10^2~10^3 Hz左右。
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