使用PIV系统进行微重力下的燃烧测量

      在燃烧中,相互依赖的流体和化学反应参数的绝对值在各种各样的应用中引起极其复杂的问题。重力本身影响稳定在固体材料上火焰的两个过程:从火焰中提取热气体以及随后通过自然对流将空气夹带到流体中。例如,在具有交叉的T形板上稳定的火焰中空气流向垂直部分,平行于注入乙烷气体的多孔板,火焰的结构受到重力和对流的双重作用的影响。

 

 

       FlowMap PIV结果显示了非浮力流中流动形状和结构的完整修正。在壁式燃烧器角落中观察到的涡流消失,火焰呈层流流态并朝向面移动。它的温度和烟尘浓度增加。 ENSMA还观察到,在微重力条件下,带或不带火焰的夹带质量流量几乎相同。此外,在微重力下的夹带质量流量总是小于重力环境下相应的夹带质量流量。

       PIV结果量化了火焰波动的重力起源,热不稳定性对空气夹带进入火焰的影响,火焰位置​​的改变以及热区中的烟灰形成和氧化。

       该实验提供了一个数据库,用于开发扩散火焰结构和烟灰形成的物理模型,以验证地球和空间火灾安全科学的数值代码。

普通重力条件下的火焰

实验流场的示意图

微重力条件下的火焰

配备DantecDynamics FlowMap PIV系统的空客A-300,用于微重力下燃烧流动的研究

       在微重力环境中,燃烧流动更简单。通过飞机穿过地球平流层中的抛物线轨迹,可以在短时间内获得这种条件。因此,ENSMA(法国国家力学与航空技术学院)使用A300空中客车来实现不受重力影响影响的燃烧流动条件。 ENSMA在其调查中使用了Dantec Dynamics FlowMap PIV系统。

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