微重力蜡烛火焰特征数值模拟.PDF

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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 ( %$’’$* - (%$’’$* - ]‘ T] + |}~!5s}EC}H#~$%}5 C%5C s5’ $C(5}})* ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 微重力蜡烛火焰特征数值模拟 $ $ 杜文锋 孔文俊 张孝谦 # # 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 % # ’’’(’)$ # ’’’(’* 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 + , # # 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 , # , 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 % * # # # 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 , # # 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 , # %-’’ 当氧浓度较大时 火焰温度大于烟黑形成的阈值温度 .*) # , 关键词 微重力 数值模拟 辐射热损失 烟黑形成阈值温度 + ) ) ) 中图分类号+’/0-$ 文献标识码+ 文章编号+’’/2(30’%$’’$*’-2’$’$2’4 1 56789:;=:76=?:@A@BCAD=8E=78CF9;?89:G?:;G:AH:;9@I9J:?K $ $ 2 # 2 # 2

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