轴向射流对旋流管状火焰传热影响的实验研究

为了探究轴向气体流动特征对旋流管状火焰传热性能的影响，在实验中引入轴向喷出的N₂作为稀释剂。研究了不同的轴向流量、喷嘴孔径及喷孔数量下的火焰结构及传热规律，重点分析了不同流动条件下管状燃烧室内火焰径向传热的温度分布特征。分析结果表明：旋流管状火焰能将一定量的气体工质快速升温至1 000℃以上；随着轴向稀释气体流量的增加，火焰根部被吹离切向入口，火焰锋面向燃烧室下游移动，导致火焰根部温度显著降低，而且最高温度区域也向下游移动，最高温度值也有所降低；随着喷嘴孔径的增大，火焰锋面位置无明显变化，而火焰根部向喷嘴侧移动，且相同轴向位置的径向温度更高，即喷嘴孔径的增加有助于对轴向气流的快速加热；在当前实验条件下由于受到空间限制，喷孔数量的变化对火焰位置与温度分布无明显影响。