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微重力蜡烛火焰特征数值模拟
燃 烧 科 学 与 技 术
第 卷 第 期
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微重力蜡烛火焰特征数值模拟
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杜文锋 孔文俊 张孝谦
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中国科学院力学研究所国家微重力实验室 北京 中国科学院工程热物理研究所 北京
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摘 要 建立了微重力蜡烛火焰的数学模型 计算与分析表明 火焰的形状由空气动力学特征决定 火焰的温度取
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决于化学反应动力学特征和火焰的热损失 在静止微重力环境中 自然对流的消失使火焰为半球形 辐射热损失对
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蜡烛火焰温度 颜色 特征的形成有重要贡献 在静止微重力环境下 化学反应放热速率受氧气扩散速率控制 辐射
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热损失的冷却使火焰温度低于正常重力温度值 但当环境气体的流动速度加大时 辐射热损失的影响逐渐减小 蜡
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烛火焰的温度逐渐接近正常重力蜡烛火焰的温度 当氧浓度较小时 火焰峰值温度小于烟黑形成的阈值温度
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当氧浓度较大时 火焰温度大于烟黑形成的阈值温度
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关键词 微重力 数值模拟 辐射热损失 烟黑形成阈值温度
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中图分类号+’/0-$ 文献标识码+ 文章编号+’’/2(30’%$’’$*’-2’$’$2’4
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