Mecanismo de Respuesta Dinámica de la Atomización de Etanol-Inestabilidad de Combustión bajo una Tendencia de Ajuste de Relación Equivalente Contraria
Autores: Tao, Chengfei; Sun, Rongyue; Wang, Yichen; Gao, Yang; Meng, Lin; Jiao, Liangbao; Liang, Shaohua; Chen, Ling
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mecanismo de Respuesta Dinámica de la Atomización de Etanol-Inestabilidad de Combustión bajo una Tendencia de Ajuste de Relación Equivalente Contraria
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Etanol
Relación de equivalencia
Oscilaciones de combustión
Inestabilidad
Presión sonora
Llama
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio exploró experimentalmente los efectos de los ajustes de la relación de equivalencia en las oscilaciones de combustión del combustible etanol con un combustor a escala de laboratorio. Se seleccionó una tendencia de ajuste de la relación de equivalencia contraria para investigar las características dinámicas de un quemador de atomización de etanol. Los hallazgos de la investigación indican que optimizar los ajustes de la relación de equivalencia puede prevenir la ocurrencia de inestabilidad en la combustión en los quemadores de etanol. En la cámara de combustión, la amplitud de presión sonora aumentó de 138 Pa a 171 Pa y finalmente cayó a 38 Pa, a medida que la relación de equivalencia aumentó de 0.45 a 0.90. Sin embargo, la amplitud de presión sonora aumentó de 35 Pa a 199 Pa y finalmente cayó a 162 Pa, a medida que la relación de equivalencia disminuyó de 0.90 a 0.45. La frecuencia de oscilación del quemador de atomización de etanol presenta una característica de migración; esto se debe principalmente a los efectos térmicos asociados con los cambios en la relación de equivalencia que aumentan/disminuyen la velocidad del sonido en los gases quemados, lo que lleva a frecuencias de oscilación aumentadas/disminuidas. La tendencia del cambio en la tasa de liberación de calor de la llama es básicamente similar a la de la presión sonora, pero la señal en serie temporal de la tasa de liberación de calor de la llama es diferente de la de la presión sonora. Se puede concluir que el cambio reversible en la relación de equivalencia traerá cambios significativos a la amplitud de las oscilaciones de combustión. Al mismo tiempo, la morfología macroscópica de la llama también sufrirá cambios significativos. La longitud del frente de la llama disminuyó de 25 cm a 18 cm, y el ángulo frontal de la llama aumentó de 23 a 42 grados cuando la relación de equivalencia aumentó. Se ha observado un fenómeno extraño, que es que también hay fluctuación de presión sonora dentro de la tubería de aire atomizado, y presenta una forma de onda cuadrada especial. Este estudio exploró las tendencias de ajuste de la relación de equivalencia en la inestabilidad de la combustión de etanol, lo que proporcionará la base teórica para el diseño de quemadores de atomización de etanol.
Descripción
Este estudio exploró experimentalmente los efectos de los ajustes de la relación de equivalencia en las oscilaciones de combustión del combustible etanol con un combustor a escala de laboratorio. Se seleccionó una tendencia de ajuste de la relación de equivalencia contraria para investigar las características dinámicas de un quemador de atomización de etanol. Los hallazgos de la investigación indican que optimizar los ajustes de la relación de equivalencia puede prevenir la ocurrencia de inestabilidad en la combustión en los quemadores de etanol. En la cámara de combustión, la amplitud de presión sonora aumentó de 138 Pa a 171 Pa y finalmente cayó a 38 Pa, a medida que la relación de equivalencia aumentó de 0.45 a 0.90. Sin embargo, la amplitud de presión sonora aumentó de 35 Pa a 199 Pa y finalmente cayó a 162 Pa, a medida que la relación de equivalencia disminuyó de 0.90 a 0.45. La frecuencia de oscilación del quemador de atomización de etanol presenta una característica de migración; esto se debe principalmente a los efectos térmicos asociados con los cambios en la relación de equivalencia que aumentan/disminuyen la velocidad del sonido en los gases quemados, lo que lleva a frecuencias de oscilación aumentadas/disminuidas. La tendencia del cambio en la tasa de liberación de calor de la llama es básicamente similar a la de la presión sonora, pero la señal en serie temporal de la tasa de liberación de calor de la llama es diferente de la de la presión sonora. Se puede concluir que el cambio reversible en la relación de equivalencia traerá cambios significativos a la amplitud de las oscilaciones de combustión. Al mismo tiempo, la morfología macroscópica de la llama también sufrirá cambios significativos. La longitud del frente de la llama disminuyó de 25 cm a 18 cm, y el ángulo frontal de la llama aumentó de 23 a 42 grados cuando la relación de equivalencia aumentó. Se ha observado un fenómeno extraño, que es que también hay fluctuación de presión sonora dentro de la tubería de aire atomizado, y presenta una forma de onda cuadrada especial. Este estudio exploró las tendencias de ajuste de la relación de equivalencia en la inestabilidad de la combustión de etanol, lo que proporcionará la base teórica para el diseño de quemadores de atomización de etanol.