微米级单颗粒铝粉加压着火燃烧特性

为探究压强及氧浓度对铝粉着火燃烧特性的影响,利用自主搭建的基于平面火焰燃烧器的可视化加压携带流台架,结合高速显微摄像方法,对0.1～0.7MPa、20％和30％氧浓度、O2/CO2气氛下粒径79 μm的离散单颗粒铝粉的微观着火燃烧过程进行了光学诊断.结果表明,铝粉颗粒的燃烧过程可分为4个阶段:预加热缓慢氧化阶段、铝蒸气扩散剧烈燃烧阶段、破碎爆裂旋转加速阶段以及燃尽阶段.当压强每升高0.2MPa,铝粉着火延迟时间缩短约4ms,燃烧持续时间增大约2ms;当氧浓度升高10％,不同压强下铝粉的着火延迟时间缩短约1.5ms,燃烧持续时间增大约0.2ms.随着压强和氧浓度的升高,铝粉颗粒表面的氧分压和氧浓度增大,燃烧更加剧烈,使得铝粉颗粒的总时间缩短,且压强的影响与氧浓度相比更加明显.