Исследование газодинамической структуры потока в закрученном турбулентном пламени стереоскопическим методом цифровой трассерной визуализации

Подробнее Работа посвящена экспериментальному исследованию мгновенной и средней структуры течения в предварительно перемешанном пропановоздушном закрученном пламени при помощи бесконтактного оптического метода PIV (Particle Image Velocimetry) в стереоскопической конфигурации. Представлена визуализация типичных режимов горения для закрученного и незакрученного пламени в широком диапазоне чисел Рейнольдса и коэффициентов избытка топлива, определены границы области устойчивого горения. Для характерных режимов горения выполнены измерения полей мгновенной скорости, по которым были рассчитаны пространственные распределения средней скорости и компонент кинетической энергии турбулентности. Исследовано взаимодействие пламени с крупномасштабными вихревыми структурами, а также показано существенно различное влияние горения на турбулентную структуру закрученной струи. В работе приведено описание алгоритмов обработки экспериментальных данных, в частности адаптированного кросскорреляционного метода расчета мгновенных полей скорости, основанного на анализе локальной концентрации трассеров на PIV изображениях. Метод позволяет эффективно отфильтровывать ошибочные вектора, которые появляются в областях с малой концентрацией трассеров при диагностике газовых потоков, и эффективно рассчитывать пространственные распределения таких характеристик, как интенсивность турбулентных пульсаций.

Ключевые слова:
закрученная струя, пламена, Stereo PIV
Источник финансирования:
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке программы № 12 ОЭММПУ РАН и Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 07-08-00213; 07-08-00710; 07-08-12254)
УДК 534.413, 536.461, 536.464

Исследование газодинамической структуры потока в закрученном турбулентном пламени стереоскопическим методом цифровой трассерной визуализации