Discussion of laser interferometric vibrometry for the determination of heat release fluctuations in an unconfined swirl-stabilized flame
Discussion of laser interferometric vibrometry for the determination of heat release fluctuations in an unconfined swirl-stabilized flame
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激光干涉测振法测定无侧限涡流稳定火焰中放热波动的讨论
DOI：
10.1016/j.combustflame.2018.12.019
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发表时间：
2019
影响因子：
4.4
通讯作者：
J. Czarske
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
F. Greiffenhagen;J. Peterleithner;J. Woisetschläger;A. Fischer;J. Gürtler;J. Czarske
热释放的波动、流动和声波对流的热点和冷点都与密度波动有关，这个数字很容易通过干涉测量法检测到。与化学发光一样，干涉测量是一种视线方法，因此需要光学访问和密度场的层析重建。在这项工作中，我们讨论了使用激光干涉振动测量法（LIV）作为一种替代或扩展化学发光检测时，在火焰中的热释放波动，对流的热点和冷点在非反应流场和声波从3.4千瓦的湍流，无限制的涡流稳定的甲烷/空气火焰完全预混条件下发出。对于这个讨论，局部温度，局部放热率和局部Gladstone-Dale常数的确定和它们对结果的影响进行了讨论。通过LIV和化学发光记录的热释放速率的全局和局部波动进行比较，如果局部温度场和局部当量比用于LIV数据评估，则导致相同的全局值。相比之下，OH* 化学发光发射的局部波动受到此类火焰中湍流和应变的影响。
Fluctuations in heat release, hot and cold spots convected by the flow and sound waves are all related to density fluctuations, a number easily detected by interferometry. Same as chemiluminescence, interferometry is a line-of-sight method and therefore needs optical access and tomographic reconstruction of density fields. In this work we discuss the use of Laser Interferometric Vibrometry (LIV) as an alternative or extension to chemiluminescence when detecting heat release fluctuations in the flame, convection of hot and cold spots in the non-reacting flow field and sound waves emitted from a 3.4 kW turbulent, unconfined swirl-stabilized methane/air flame under perfectly premixed conditions. For this discussion local temperatures, local ratios of heat release and local Gladstone-Dale constants are determined and their influence on the result discussed. Global and local fluctuations in heat release rate recorded by LIV and chemiluminescence are compared, resulting in the same global values if local temperature fields and local equivalence ratios are used for LIV data evaluation. In contrast, local fluctuations in OH* chemiluminescence emission are influenced by turbulence and strain in this type of flame.
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