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20250107.pdf
文章编号： 1672-6987（2025）01-0102-09 DOI： 10.16351/j.1672-6987.2025.01.014
余永哲， 孙蒙， 何灿星， 刘琨， 姜婕妤*（青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266061）
摘要： 利用基于互相关测量方法的粒子图像测速技术与耦合详细化学反应机理的大涡模拟相结合的方法开展了非预混射流撞击火焰在流动-燃烧-壁面耦合作用机制下的动力学探究。结果表明，非预混射流撞击火焰在近壁区易发生壁面淬熄效应，这与燃烧流场的火焰动力学行为密切相关。通过追踪涡旋结构的行为发现涡旋结构是由于速度梯度引起的开尔文-亥姆霍兹不稳定性产生的，并且在其产生和发展过程中伴随着涡旋脱落和合并行为。近壁区涡旋结构的发展直接导致了壁面附流区内壁面淬熄效应的发生。这在实验测量与数值模拟中得到了很好的验证，并且有较好的一致性。
关键词： 撞击火焰； 壁面淬熄； 火焰不稳定性； 涡旋
中图分类号： TK 16 文献标志码： A
引用格式： 余永哲， 孙蒙， 何灿星， 等.基于壁面淬熄诱导形成机理的非预混撞击火焰的动力学研究［J］.青岛科技大学学报（自然科学版）， 2025， 46（1）： -.
YU Yongzhe，SUN Meng，HE Canxing，et al.Dynamics of non-premixed impinging flames based on mechanism of wall quenching［J］.Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition）， 2025， 46（1）： -.
Dynamics of Non-premixed Impinging Flames Based on Mechanism of Wall Quenching
YU Yongzhe， SUN Meng， HE Canxing， LIU Kun， JIANG Jieyu（College of Electromechanical Engineering， Qingdao University of Science and Technology， Qingdao 266061，China）
Abstract： The mechanism of flow-combustion-wall quenching in non-premixed impinging flame is investigated by using particle image velocimetry experiment based on cross-correlation measurement and large eddy simulation coupled with chemical reaction mechanism. The results show that the wall quenching effect exists in the near wall area of non-premixed jet impinging flame， which is closely related with flame dynamics. Vortex structure arises due to the Kelvin-Helmholtz instability induced by the velocity gradient. The generation and development of vortex structures are accompanied by vortex shedding and vortex merging behaviors. The movement of vortex structure near the wall directly leads to the wall quenching effect. Result obtained from experiment is in good agreement with that calculated from large eddy simulation.
Keywords： impinging flame； wall quenching； flame instability； vortex
收稿日期： 2023-12-22
基金项目： 山东省自然科学基金项目（ZR2017BEE063）.
作者简介： 余永哲（1997—），男，硕士研究生. * 通信联系人.
