3.6.4 Flame Stabilization by Non-St

3.6.4 Flame Stabilization by Non-Streamlined Bodies
The bluff body is a basic device to stabilize double concentric jet diffision flames in
industrial burners, for reasons of safety, providing excellent turbulent mixing
characteristics, improvement in flame stability, and ease of combustion control. The
flow and flame structure produced in bluff-body burners are complex and dominant by
time-varying large-scale mixing structures.
If a badly streamlined body is inserted into the air stream, for example a circular
plate, as shown in Fig. 3.17, then a zone having a reduced static pressure is created behind
it. As a consequence of the reduced pressure, the air will flow into the zone from a
space situated some distance behind the bluff body. The direction of this motion will be
opposed to the direction of the main flow, thus a reversal zone is formed by the bluff
body. The dimensions of the reversal zone in a given case will be determined by the
dimensions of the badly streamlined body (the stabilizer).
Furthermore, modem high performance jet engines fiequently incorporate afterburners
to provide an increase in thrust for short periods, e.g. take-off and climb out,
with a comparatively low increase in the weight and frontal area of the engine. In afterburners,
more fuel is burned between the turbine exit and the jet propelling nozzle using
unreacted oxygen in the turbine exhaust. Since the flow velocity in the after-burner
combustion zone greatly exceeds the flame speed, the flame must be stabilized in a
region of low velocity such as in the wake of bluff bodies [487-490].
The investigation of the flame structure in the vicinity of bluff bodies was the
subject of some other works r491-4931. The flow pattern in the wake of bluff bodies
with different geometries was studied in a model furnace involving no chemical
reactions (Be& and Chigier [491]). Also, measurements of unsteady parameters in a
model test rig (Smart et a1 [492]) were carried out to simulate after-burner instabilities.
Axisymmetric centerbody stabilized diffision flames have been studied by several
investigators [493-495], which have highlighted the advantages of this arrangement
over simple and coflowing jet flames in terms of improved mixing rates, reduced flame
lengthes and enhanced burner stability and efficiency.
Lightman et a1 [494] have used Laser Doppler Velocimetry to measure the mean
locations of the recirculation zone stagnation points and establish the variations in their
locations with changes in operating conditions. The instantaneous mixing and reactive
scalar fields have been measured by Masri et a1 [495] in the recirculation zones of
turbulent non-premixed flames stabilized on a bluff body, using the spontaneous Raman
scattering technique. They measured means and r.m.s fluctuations of mixture fraction,

Kết quả (Việt) 1:

3.6.4 ngọn lửa ổn định bởi cơ quan phòng không sắp xếp hợp lýCơ thể cách vô tội vạ là một thiết bị cơ bản để ổn định máy bay phản lực tâm đôi diffision ngọn lửa trongđầu đốt công nghiệp, vì lý do an toàn, cung cấp tuyệt vời pha trộn hỗn loạnđặc điểm, cải thiện sự ổn định của ngọn lửa, và dễ dàng kiểm soát đốt. Cácdòng chảy và ngọn lửa cơ cấu sản xuất trong cách vô tội vạ-cơ thể đốt cháy là phức tạp và chiếm ưu thế bởithay đổi thời gian quy mô lớn trộn cấu trúc.Nếu một cơ thể nặng tinh gọn được đưa vào dòng máy, ví dụ như một vòng tròntấm, như minh hoạ trong hình 3,17, sau đó khu vực có một áp suất tĩnh giảm được tạo ra phía saunó. Do hậu quả của áp lực giảm, không khí sẽ chảy vào khu vực từ mộtSpace nằm một số khoảng cách phía sau cơ thể cách vô tội vạ. Sự chỉ đạo của chuyển động này sẽtrái ngược với sự chỉ đạo của dòng chính, do đó khu vực đảo ngược được hình thành bởi bluffcơ thể. Kích thước của khu vực đảo ngược trong một trường hợp nhất định sẽ được xác định bởi cácKích thước của cơ thể nặng tinh gọn (ổn định).Hơn nữa, modem cao hiệu suất động cơ phản lực đốt sau kết hợp fiequentlyđể cung cấp sự gia tăng lực đẩy trong thời gian ngắn, ví dụ như cất cánh và leo lên trong,với một sự gia tăng tương đối thấp trong khu vực trọng lượng và trán của động cơ. Ở đốt sau,thêm nhiên liệu được đốt giữa lối ra tua-bin và máy bay phản lực đẩy bằng cách sử dụng vòi phununreacted oxy trong khí thải tuabin. Kể từ khi tốc độ dòng chảy trong lò đốt saucombustion zone greatly exceeds the flame speed, the flame must be stabilized in aregion of low velocity such as in the wake of bluff bodies [487-490].The investigation of the flame structure in the vicinity of bluff bodies was thesubject of some other works r491-4931. The flow pattern in the wake of bluff bodieswith different geometries was studied in a model furnace involving no chemicalreactions (Be& and Chigier [491]). Also, measurements of unsteady parameters in amodel test rig (Smart et a1 [492]) were carried out to simulate after-burner instabilities.Axisymmetric centerbody stabilized diffision flames have been studied by severalinvestigators [493-495], which have highlighted the advantages of this arrangementover simple and coflowing jet flames in terms of improved mixing rates, reduced flamelengthes and enhanced burner stability and efficiency.Lightman et a1 [494] have used Laser Doppler Velocimetry to measure the meanlocations of the recirculation zone stagnation points and establish the variations in theirlocations with changes in operating conditions. The instantaneous mixing and reactivescalar fields have been measured by Masri et a1 [495] in the recirculation zones ofturbulent non-premixed flames stabilized on a bluff body, using the spontaneous Ramanscattering technique. They measured means and r.m.s fluctuations of mixture fraction,

Kết quả (Việt) 2:

3.6.4 ngọn lửa ổn định của các cơ quan phi Streamlined
Cơ thể vô tội vạ là một thiết bị cơ bản để ổn định kép đồng tâm ngọn lửa diffision máy bay phản lực trong
ổ ghi công nghiệp, vì lý do an toàn, cung cấp hỗn loạn sắc pha trộn
đặc điểm, cải thiện sự ổn định ngọn lửa, và dễ kiểm soát quá trình đốt cháy. Các
dòng chảy và ngọn lửa cơ cấu sản xuất trong ổ ghi vô tội vạ, cơ thể rất phức tạp và chi phối bởi
thời gian khác nhau quy mô lớn cấu trúc pha trộn.
Nếu một cơ thể nặng sắp xếp hợp lý sẽ được chèn vào trong dòng không khí, ví dụ như một vòng tròn
tấm, như thể hiện trong hình. 3.17, sau đó là một vùng có áp suất tĩnh giảm được tạo ra phía sau
nó. Như một hệ quả của áp lực giảm, không khí sẽ tràn vào khu vực từ một
không gian nằm một khoảng cách phía sau cơ thể vô tội vạ. Theo hướng chuyển động này sẽ được
trái ngược với hướng của dòng chảy chính, do đó một vùng đảo ngược được hình thành bởi sự vô tội vạ
cơ thể. Các kích thước của vùng đảo ngược trong một trường hợp nhất sẽ được xác định bởi
kích thước của cơ thể bị sắp xếp hợp lý (các chất ổn định).
Hơn nữa, động cơ máy bay phản lực hiệu suất cao modem fiequently kết hợp buồng đốt hai lần
để cung cấp một sự gia tăng lực đẩy trong thời gian ngắn, ví dụ như cất cánh và trèo ra ngoài,
với mức tăng tương đối thấp về trọng lượng và trán khu vực của động cơ. Trong buồng đốt hai lần,
thêm nhiên liệu được đốt giữa lối ra tua-bin và máy bay phản lực đẩy vòi phun bằng
oxy không phản ứng trong ống xả tuabin. Vì vận tốc dòng chảy trong sau burner
vùng đốt rất nhiều vượt quá tốc độ ngọn lửa, ngọn lửa phải được ổn định trong một
khu vực của vận tốc thấp như trong sự trỗi dậy của các cơ quan vô tội vạ [487-490].
Cuộc điều tra của các cơ cấu ngọn lửa trong vùng lân cận của các cơ quan vô tội vạ là
chủ đề của một số công trình khác r491-4931. Các mô hình dòng chảy trong sự trỗi dậy của các cơ quan vô tội vạ
với dạng hình học khác nhau đã được nghiên cứu trong một lò mô hình liên quan đến không có hóa chất
phản ứng (Be & và Chigier [491]). Ngoài ra, các phép đo các thông số không ổn định trong một
giàn khoan thử nghiệm mô hình (Smart et a1 [492]) đã được tiến hành để mô phỏng bất ổn sau khi đốt.
Axisymmetric centerbody ổn định diffision ngọn lửa đã được nghiên cứu bởi nhiều
nhà điều tra [493-495], trong đó đã nêu bật lợi thế của sự sắp xếp này
qua ngọn lửa phản lực đơn giản và coflowing về cải thiện tỉ lệ pha trộn, giảm lửa
lengthes và tăng cường sự ổn định burner và hiệu quả.
Lightman et a1 [494] đã sử dụng Laser Doppler Velocimetry để đo lường giá trị trung bình
vị trí của các điểm trì trệ khu tuần hoàn và thiết lập các biến thể trong họ
vị trí với những thay đổi trong điều kiện vận hành. Sự pha trộn và phản ứng tức thời
vô hướng các lĩnh vực đã được đo bằng Masri et a1 [495] trong khu tuần hoàn của
ngọn lửa không trộn lẫn trước sóng gió ổn định trên một cơ thể vô tội vạ, sử dụng Raman tự phát
kỹ thuật tán xạ. Họ đo phương tiện và rms biến động của hỗn hợp phần,