掺氢天然气层流火焰传播速度试验研究

来源：中国安全科学学报杂志2019年第11期北京时间：

作者：尚融雪, 杨悦, 高俊豪, 李刚

单位：东北大学 火灾&爆炸防治实验室,辽宁 沈阳 110819

摘要：为准确测量掺氢天然气层流预混火焰传播速度,并研究掺氢比对掺氢天然气层流预混火焰传播特性的影响,通过本生灯法对比试验研究自然光及纹影拍摄条件下掺氢天然气层流预混火焰的传播速度,根据化学动力学机制模拟计算并讨论不同掺氢比条件下的预混燃料层流火焰传播特性。研究表明:利用纹影系统拍摄获得的火焰传播速度更接近燃烧学定义的层流预混火焰传播速度;随着掺氢比的增加,掺氢天然气层流预混火焰传播速度及绝热火焰温度均不断增加,且层流预混火焰传播速度峰值所对应的当量比显著向富燃料侧移动;燃料中氢气组分的不断增加使得H自由基的摩尔分数以及OH自由基的生成速率均显著增加。

关键词：层流火焰,本生灯法,纹影系统,火焰边缘识别,掺氢比,敏感性分析

基金资助：国家自然科学基金资助(51804065);国家重点研发计划(2017YFC0804703);中国博士后科学基金资助(2018M631811);中央高校基本科研业务专项资金(N170103007)。