基于宽带紫外吸收的火焰温度和OH/NH/NO浓度同步测量

摘要：

温度是燃烧过程中影响反应路径和速率的重要参数,决定着燃烧和能量交换效率,OH,NH,NO等组分参与燃烧中的关键基元反应,并影响NOx污染物的生成.因此,温度和OH,NH,NO浓度的同步测量对于判断燃烧状态、研究反应机理和排放特性具有重要意义.本文搭建了高空间分辨率的宽带紫外吸收光谱测量系统,实现了火焰温度和OH,NH,NO浓度的同步测量,并对3种组分宽带吸收光谱的温度灵敏度和浓度检出限进行了定量分析.随后,利用所建立的测量方法对NH3/CH4/air常压平面预混火焰的温度和OH,NH,NO浓度的高度分布进行了高精度测量:NH的1s检出限达到1.8×10–9 m(1560 K),在常压火焰实现了10–9量级的NH吸收光谱测量;OH和NO的1s检出限分别达到60×10–9 m(1590 K)和1×10–6 m(1380 K),也明显优于现有的红外激光吸收光谱测量结果.实验所得温度和OH,NO,NH浓度分布曲线与基于Okafor等机理的计算流体动力学预测结果非常符合,验证了基于宽带紫外吸收光谱方法的温度和组分浓度同步测量效果.

关键词：宽带紫外吸收光谱、燃烧诊断、温度测量、浓度测量

所属期刊栏目：71

分类号：O657.3;O561.3;TH83

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;华能集团总部科技项目;资助的课题

在线出版日期：2022-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：124-134