| 非热等离子体助燃的电场效应研究 |
| 英文题名 | Study on the Effect of Electric Field Characteristics of Non-Thermal Plasma-Assisted Combustion
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| 李腾
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| 导师 | 魏小林
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| 2015
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| 学位授予单位 | 中国科学院研究生院
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| 学位授予地点 | 北京
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| 学位类别 | 博士
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| 学位专业 | 流体力学
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| 摘要 | 非热等离子体技术具有能耗低、选择性强、活性高的特点，在燃烧控制应用中具有巨大潜力。由于非热离子体作用与燃烧物理、化学过程高度耦合，特别需要从不同方面深入认识其内在作用机制。本文侧重于非热等离子体所固有的电磁特性对甲烷燃烧影响的研究，包括电场驱动的离子风影响和电场强化化学动力学影响两个方面，共有三部分研究内容。首先设计了一种同轴微管燃烧器，通过加载电场参数的连续变化，结合PIV测试，对甲烷抬升火焰燃烧特性进行观测，得到了临界脱火速度、燃烧稳定性等变化规律。其次采用热通量法开展甲烷层流火焰燃烧速度的测量，得到了电场对层流火焰燃烧速度影响的数据和规律；并在燃烧器多孔板加载高电压条件下，进一步研究了预混甲烷平面火焰及倒置焰锥火焰的燃烧特性。论文最后开展火焰面离子输运的建模研究，通过无量纲化的渐近特解分析和一维数值计算，得到了平面火焰流场中正负荷电粒子数密度、电场强度及体积力的时空分布规律。论文研究的主要结论包括:电场加载形式和放电流场对火焰燃烧稳定性具有重要影响；非放电条件下交直流电场对甲烷燃烧的化学动力学影响较小；交直流电场对火焰面均会产生吸附的体积力，定性规律可以解释实际物理现象。 |
| 索取号 | 31222
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| 语种 | 中文
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| 文献类型 | 学位论文
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| 条目标识符 | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/55097
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| 专题 | 高温气体动力学国家重点实验室
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推荐引用方式
GB/T 7714 |
李腾. 非热等离子体助燃的电场效应研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2015.
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