王欣堯，韓 嘯，林宇震，張 弛，宋知人

(1.北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，北京 100191；2.北京航空航天大學(xué)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院，北京 100191；3.康涅狄格大學(xué)機(jī)械工程系，康涅狄格州 06269，美國(guó))

本研究主要目的在于對(duì)采用中心分級(jí)結(jié)構(gòu)的貧油預(yù)混(lean-premixed)燃燒室中的熱聲不穩(wěn)定現(xiàn)象和機(jī)理建立更深入的理解.貧油預(yù)混燃燒室通常用于燃?xì)廨啓C(jī)中，主要優(yōu)勢(shì)在于能夠降低排放物生成.然而，該類燃燒室經(jīng)常會(huì)面臨熱聲不穩(wěn)定的問(wèn)題，主要是由于釋熱脈動(dòng)和壓力脈動(dòng)的耦合導(dǎo)致[1-2].中心分級(jí)結(jié)構(gòu)是貧油預(yù)混燃燒室設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的一種措施，采用該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的燃燒器分為主燃級(jí)和預(yù)燃級(jí)，從而形成分級(jí)火焰[3].主、預(yù)燃級(jí)通常通過(guò)臺(tái)階結(jié)構(gòu)分隔開(kāi)來(lái)，這種結(jié)構(gòu)在實(shí)際中發(fā)現(xiàn)對(duì)于降低NOx排放非常重要[4].本研究中，由此形成的火焰稱為中心分級(jí)旋流火焰.由于中心分級(jí)旋流火焰的熱聲不穩(wěn)定特性和火焰動(dòng)力學(xué)特性對(duì)于燃燒器結(jié)構(gòu)的依賴性很大，因此仍需要進(jìn)一步針對(duì)其進(jìn)行研究[5-6].

目前國(guó)際中針對(duì)熱聲不穩(wěn)定的分岔現(xiàn)象在不同的燃燒器上均進(jìn)行了研究[6-9]，近幾年也發(fā)表了相關(guān)的綜述性研究[10].已有的關(guān)于分岔現(xiàn)象的研究包含了火焰動(dòng)力學(xué)[6-7]、間歇現(xiàn)象[8]、模態(tài)轉(zhuǎn)換等[9]多方面的研究.在某些情況下，熱聲系統(tǒng)隨著工況參數(shù)的變化，會(huì)經(jīng)歷兩次分岔現(xiàn)象，由此會(huì)導(dǎo)致兩種穩(wěn)定區(qū)間[8]或者不穩(wěn)定區(qū)間[9]的共存.Unni 等[8]研究了第1次分岔前和第2 次分岔后發(fā)生的間歇振蕩下的火焰動(dòng)力學(xué).Hong 等[9]針對(duì)后臺(tái)階燃燒室進(jìn)行了研究，他們發(fā)現(xiàn)隨著工況參數(shù)的變化，壓力釋熱的相位差會(huì)接近一個(gè)臨界值，此時(shí)就會(huì)發(fā)生第2 次分岔.然而，現(xiàn)有的研究均未能對(duì)于二次分岔發(fā)生的潛在機(jī)理進(jìn)行透徹的研究.此外，針對(duì)中心分級(jí)旋流火焰的二次分岔現(xiàn)象的相關(guān)研究目前國(guó)際上也還存在欠缺.

本工作采用了實(shí)驗(yàn)研究的方法，針對(duì)中心分級(jí)旋流燃燒器在發(fā)生熱聲不穩(wěn)定時(shí)，隨著總當(dāng)量比的變化所產(chǎn)生的分岔現(xiàn)象進(jìn)行了研究.首先根據(jù)壓力脈動(dòng)的結(jié)果，確定了二次分岔現(xiàn)象的產(chǎn)生.接下來(lái)根據(jù)壓力脈動(dòng)幅值，將系統(tǒng)穩(wěn)定性區(qū)間分為了3 類，并逐一進(jìn)行了壓力脈動(dòng)特性分析.對(duì)于導(dǎo)致發(fā)生極限環(huán)振蕩的兩個(gè)區(qū)間共存的機(jī)理嘗試進(jìn)行了分析和討論.最后比較了這兩個(gè)區(qū)間下的火焰動(dòng)力學(xué)和熱聲耦合機(jī)制的不同.

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

研究采用的燃燒器為 BASIS(Beihang axial swirler independently-stratified)燃燒器，如圖1 所示，其采用中心分級(jí)結(jié)構(gòu)，包括外環(huán)的主燃級(jí)和內(nèi)環(huán)的預(yù)燃級(jí)，通過(guò)臺(tái)階結(jié)構(gòu)分隔開(kāi)來(lái)，在穩(wěn)定工況下形成上文中所定義的中心分級(jí)旋流火焰.主、預(yù)燃級(jí)旋流為同向，均為軸向旋流器，采用幾何方法計(jì)算[11]得到的旋流數(shù)分別為0.5 和0.68.具體關(guān)于BASIS 燃燒器的細(xì)節(jié)描述可以參考之前的研究[12].

圖1 BASIS燃燒器(單位：mm)Fig.1 BASIS burner(Unit：mm)

圖1 還展示了試驗(yàn)系統(tǒng)的示意圖.燃燒器以完全預(yù)混的甲烷和空氣作為燃料，操作壓力為常壓，火焰筒長(zhǎng)度為800 mm.燃料和空氣的混合在音速噴嘴的上游完成.主、預(yù)燃級(jí)的空氣和燃料的質(zhì)量流量分別由兩個(gè)質(zhì)量流量控制器(alicat，HM-KM601)和兩個(gè)質(zhì)量流量控制器(sevenstar，CS200)進(jìn)行調(diào)節(jié)，不確定度均為1%.主、預(yù)燃級(jí)的反應(yīng)物溫度均保持在310 K，并通過(guò)K 型熱電偶進(jìn)行測(cè)量.燃燒室為石英玻璃筒，一端與頭部旋流器連接，另一端通向大氣.

1.2 測(cè)量?jī)x器和工況

本次研究使用了5 個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器(PCB，112A22)S1～S5 測(cè)量不同軸向位置的壓力脈動(dòng).使用光電倍增管(Hamamatsu，H9306)來(lái)測(cè)量整體CH基化學(xué)發(fā)光，其在研究中被認(rèn)為能代表釋熱率[13].此外采用了帶有像增強(qiáng)器的高速攝像機(jī)來(lái)拍攝火焰動(dòng)態(tài)圖像.拍攝得到的CH 基圖像尺寸為100 mm×100 mm，空間分辨率為768×768 像素.拍攝速度為5 000/s，每次實(shí)驗(yàn)總共拍攝2 588 張照片.采用光電倍增管一方面可以與高速攝像的結(jié)果互相校核，另一方面也可以更加直觀地反映火焰的總釋熱率.兩種用于CH*測(cè)量的光學(xué)儀器均配有帶通(430±5)nm的濾光片.壓力傳感器和光電倍增管的所有測(cè)量數(shù)據(jù)均由DAQ 系統(tǒng)(National Instruments，NI9215)以20 kHz 的采樣頻率進(jìn)行采集.

實(shí)驗(yàn)工況方面，主、預(yù)燃級(jí)的空氣流量分別為14.7 g/s 和2 g/s，對(duì)應(yīng)的出口速度分別為9.1 m/s 和5.9 m/s，雷諾數(shù)分別約為10 000 和3 600.實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置總當(dāng)量比從0.55 增加到0.79，間隔步長(zhǎng)為0.02，同時(shí)將分層比(預(yù)燃級(jí)當(dāng)量比/主燃級(jí)當(dāng)量比)保持恒定在1.37.

2 結(jié)果和討論

2.1 動(dòng)態(tài)壓力脈動(dòng)特性分析

根據(jù)燃燒室內(nèi)部的壓力脈動(dòng)測(cè)量幅值(來(lái)源于圖1 中的S3 傳感器)，圖2(a)中繪制了壓力脈動(dòng)振幅和總當(dāng)量比的關(guān)系.φglobal為總當(dāng)量比，其中，壓力脈動(dòng)振幅由S3 傳感器測(cè)量信號(hào)的FFT 結(jié)果中的峰值進(jìn)行表征.根據(jù)該圖，可以發(fā)現(xiàn)在不同的總當(dāng)量比下，該系統(tǒng)表現(xiàn)出3 種不同振幅的穩(wěn)定性區(qū)間.根據(jù)壓力脈動(dòng)振幅可以將穩(wěn)定性區(qū)間分為：安靜(0～10 Pa)、中等振蕩(10～200 Pa，簡(jiǎn)稱“中振”)和強(qiáng)烈振蕩(大于200 Pa，簡(jiǎn)稱“強(qiáng)振”).

圖2 壓力脈動(dòng)幅值和壓力脈動(dòng)的FFT 結(jié)果頻譜圖隨總當(dāng)量比的變化Fig.2 Amplitudes of pressure oscillations and the corresponding spectrograms as a function of global equivalence ratio

圖2(a)展示了FFT 頻譜圖中，壓力脈動(dòng)峰值隨總當(dāng)量比的變化趨勢(shì)，其中實(shí)線代表了當(dāng)量比從0.55增加到0.79 的結(jié)果，虛線代表了當(dāng)量比從0.79 減小到0.55 的結(jié)果.首先觀察圖2(a)中總當(dāng)量比增加(由實(shí)線表征)的結(jié)果，可以看到系統(tǒng)分別在總當(dāng)量比為0.61～0.63 和0.71～0.73 附近處經(jīng)歷了兩次分岔.在第1 次分岔中，當(dāng)總當(dāng)量比從0.61 增加時(shí)，熱聲系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)從“安靜”區(qū)間轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸姓瘛眳^(qū)間，如藍(lán)色箭頭所示.在總當(dāng)量比約為0.71 時(shí)發(fā)生的第2次分岔中，系統(tǒng)進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)樵凇皬?qiáng)振”區(qū)間，出現(xiàn)了更強(qiáng)的熱聲不穩(wěn)定，如圖中的紅色箭頭所示.此外，發(fā)現(xiàn)在第2 次分岔前，總當(dāng)量比為0.65～0.71 之間時(shí)，壓力振幅隨著總當(dāng)量比的增加而減小.進(jìn)一步觀察圖2(b)頻譜圖中的放大區(qū)域(對(duì)應(yīng)總當(dāng)量比為0.71～0.73)，分岔后的頻譜圖甚至出現(xiàn)“不連續(xù)性”，并且峰值頻率大約增加了10 Hz，這暗示了可能存在模態(tài)轉(zhuǎn)換.該假設(shè)將在下文進(jìn)行分析和驗(yàn)證.同時(shí)比較圖2(a)中的實(shí)線和虛線的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)在兩次分岔的臨界點(diǎn)都觀察到了遲滯現(xiàn)象(差值約為0.02)，這表明出現(xiàn)了兩次亞臨界Hopf 分岔.這種類型的分岔現(xiàn)象在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中很常見(jiàn)[10].

圖3 中針對(duì)上述3 種不同的穩(wěn)定性區(qū)間進(jìn)行了更為詳細(xì)的壓力脈動(dòng)特性分析.數(shù)據(jù)處理選用了3個(gè)典型的總當(dāng)量比值0.55、0.65 和0.75 的結(jié)果(對(duì)應(yīng)了圖2(a)中的3 個(gè)實(shí)心紅色的數(shù)據(jù)點(diǎn)).圖3 主要觀察了壓力脈動(dòng)信號(hào)的時(shí)間序列，F(xiàn)FT 頻譜圖和相空間重構(gòu)[14]的結(jié)果.當(dāng)相空間的結(jié)果為存在空心的圓環(huán)時(shí)，代表此時(shí)系統(tǒng)達(dá)到了極限環(huán)振蕩，若不滿足該條件，說(shuō)明系統(tǒng)未達(dá)到極限環(huán).當(dāng)總當(dāng)量比為0.55 時(shí)，熱聲系統(tǒng)為穩(wěn)定狀態(tài)，壓力脈動(dòng)的主要來(lái)源是環(huán)境噪聲.當(dāng)總當(dāng)量比為0.65 和0.75 時(shí)，兩組結(jié)果的頻譜圖都表征為一個(gè)主頻和多個(gè)倍頻.同時(shí)兩組結(jié)果的相空間圖都清晰地表明了其發(fā)生了極限環(huán)振蕩，而強(qiáng)振下(總當(dāng)量比0.75)的極限環(huán)帶更窄，且振幅是中振區(qū)間(總當(dāng)量比0.65)下的5～6 倍.

圖4 同時(shí)展示了總當(dāng)量比分別為0.71 和0.73 時(shí)的壓力脈動(dòng)頻譜圖，其對(duì)應(yīng)了第2 次分岔發(fā)生前后的工況點(diǎn)(也即圖2(a)中紅色箭頭首尾的工況點(diǎn)).對(duì)于分岔前的工況點(diǎn)(總當(dāng)量比為0.71)，熱聲系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生極限環(huán)振蕩，其主頻為f1＝222 Hz，代表了中振區(qū)間的模態(tài)，但是其振幅遠(yuǎn)小于圖3 中振區(qū)間(總當(dāng)量比0.65)的振幅.除了上述主頻之外，頻譜圖中還存在著兩個(gè)“伴峰”頻率f1±Δf(Δf≈63 Hz).因此，此時(shí)主頻模態(tài)的強(qiáng)度減弱可能是主頻模態(tài)和上述兩個(gè)“伴峰”模態(tài)的相互作用(比如說(shuō)能量發(fā)生了重新分配)所導(dǎo)致.上述兩個(gè)“伴峰”模態(tài)出現(xiàn)的原因以及它們和主頻的相互作用超出了本研究的范疇，將在未來(lái)的研究中繼續(xù)探索.對(duì)于分岔后的工況點(diǎn)(總當(dāng)量比為 0.73)，主頻出現(xiàn)在了更高的頻率(f2＝232 Hz)，其介于f1和f1＋Δf 之間，此外在頻譜圖中也能觀察到倍頻2 f2的存在，這是典型的非線性現(xiàn)象.上述現(xiàn)象可能是聲學(xué)解耦效應(yīng)所導(dǎo)致[15]：火焰平均溫度隨著總當(dāng)量比的增加而增加，從而趨于解耦上游旋流器通道和下游火焰筒通道，進(jìn)而導(dǎo)致聲學(xué)系統(tǒng)的固有頻率增加.此外，火焰動(dòng)力學(xué)特性對(duì)火焰響應(yīng)會(huì)產(chǎn)生影響，進(jìn)而可能會(huì)對(duì)壓力脈動(dòng)特性產(chǎn)生影響[16]，因此下文將進(jìn)一步分析和比較中振和強(qiáng)振這兩種非穩(wěn)定區(qū)間下的火焰動(dòng)力學(xué)特性.

圖3 總當(dāng)量比為0.55、0.65和0.75情況下，壓力脈動(dòng)的時(shí)序信號(hào)、FFT頻譜圖和相空間重構(gòu)圖Fig.3 Time series,spectrum and phase space reconstruction of pressure oscillations when the global equivalence ratios are 0.55，0.65，and 0.75,respectively

圖4 第2 次分岔發(fā)生前(總當(dāng)量比0.71)和發(fā)生后(總量比0.73)，壓力脈動(dòng)的FFT頻譜圖Fig.4 FFT spectra of pressure oscillations prior to and after bifurcation,when the global equivalence ratios are 0.71 and 0.73,respectively

2.2 火焰動(dòng)力學(xué)分析

在比較兩者不穩(wěn)定區(qū)間的狀態(tài)之前，首先基于總當(dāng)量比為0.55 的時(shí)均Abel 逆變換[17]的CH*化學(xué)發(fā)光圖像，確定安靜區(qū)間下的火焰穩(wěn)定圖像.相關(guān)火焰圖像和對(duì)應(yīng)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征展示在了圖1 中.可以看到，火焰根部附著在了燃燒器的邊緣，穩(wěn)火區(qū)域?yàn)橹行募羟袑?CSL)和內(nèi)剪切層(ISL)，其形態(tài)區(qū)別于典型的V 型火焰，在本課題組之前的研究中將其命名為分層火焰[12].

圖5 展示了兩種不穩(wěn)定區(qū)間(總當(dāng)量比為0.65和0.75)下的時(shí)均和相平均的CH*圖像，在每幅子圖中，原始圖像(頂部)和Abel 逆變換圖像(底部)均進(jìn)行了展示(由于原始圖像對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度為灰度值，沒(méi)有明確的物理單位，因此處理得到的圖像的強(qiáng)度標(biāo)尺也無(wú)單位).其中相位角的計(jì)算與當(dāng)前的工況下的壓力脈動(dòng)的主頻對(duì)應(yīng)的周期時(shí)間相對(duì)應(yīng).對(duì)于中振區(qū)間(總當(dāng)量比為0.65)，其在圖5(a)中的時(shí)均圖像仍然表征為分層火焰的基本特征，但是與穩(wěn)定狀態(tài)下相比，火焰鋒面的邊緣變得更為模糊.此外，圖5(b)的相平均火焰形態(tài)在不同相位上沒(méi)有出現(xiàn)明顯的變化，只是沿著剪切層出現(xiàn)輕微的火焰張角脈動(dòng).對(duì)于強(qiáng)振區(qū)間(總當(dāng)量比為0.75)，主反應(yīng)區(qū)主要位于主回流區(qū)(圖1 中的PRZ)附近，且變得更加分散，火焰沒(méi)有明顯的鋒面，相比其他兩種穩(wěn)定性區(qū)間下的分層火焰體現(xiàn)出了差異.進(jìn)一步觀察強(qiáng)振區(qū)間的相平均圖像，如圖5(c)所示，可以觀察到反應(yīng)區(qū)呈現(xiàn)大尺度的周期性對(duì)流運(yùn)動(dòng).當(dāng)相位角為0～150°時(shí)，在角落回流區(qū)附近(圖1 中的CRZ)從主燃級(jí)通道產(chǎn)生了一個(gè)反應(yīng)區(qū)(圖5(c)中標(biāo)記為①)，并沿著外剪切層(圖1 中的OSL)向下游對(duì)流；同時(shí)另一個(gè)反應(yīng)區(qū)(圖5(c)中標(biāo)記為②)從預(yù)燃級(jí)產(chǎn)生，沿著中心剪切層向下游對(duì)流.在相位角達(dá)到150°時(shí)，以上兩個(gè)反應(yīng)區(qū)在來(lái)自主燃級(jí)和預(yù)燃級(jí)的兩股射流的下游交匯處融合，從而產(chǎn)生了最大的釋熱量.當(dāng)相位角為150°～330°時(shí)，反應(yīng)區(qū)的一部分(圖5(c)中標(biāo)記為③)繼續(xù)沿著壁面向下游傳播，直到吹熄.但是，另一部分反應(yīng)區(qū)仍停留在主回流區(qū)附近，且在相位角150°～240°時(shí)出現(xiàn)向上游傳播的對(duì)流運(yùn)動(dòng).因此火焰形態(tài)在振蕩周期內(nèi)呈現(xiàn)出明顯的活塞式的往復(fù)對(duì)流運(yùn)動(dòng).

為了探索上述兩種不穩(wěn)定區(qū)間下的熱聲耦合機(jī)理，圖6 展示了時(shí)均和相平均的Rayleigh 指數(shù)二維圖像(由于原始圖像對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度為灰度值，沒(méi)有明確的物理單位，因此處理得到的圖像的強(qiáng)度標(biāo)尺也無(wú)單位)，其相位角與圖5 中的相位角為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.Rayleigh 指數(shù)的計(jì)算公式為[18]：

圖5 總當(dāng)量比為0.65 和0.75 時(shí)的時(shí)均CH*化學(xué)發(fā)光圖像以及相平均CH*化學(xué)發(fā)光圖像Fig.5 Time-averaged and phase-averaged CH* chemiluminescence images when the global equivalence ratios are 0.65 and 0.75,respectively

圖6 總當(dāng)量比為0.65和0.75時(shí)的時(shí)均局部Rayleigh指數(shù)圖像以及相平均局部Rayleigh指數(shù)圖像Fig.6 Time-averaged and phase-averaged local Rayleigh index images when the global equivalence ratios are 0.65 and 0.75,respectively

式中：p′和q′分別為壓力脈動(dòng)和釋熱脈動(dòng)，本研究采用S3 壓力傳感器(由于聲波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于火焰本身的尺寸，因此對(duì)于壓力脈動(dòng)的單點(diǎn)測(cè)量結(jié)果即可反映火焰所在的整個(gè)聲場(chǎng)的結(jié)果)和高速攝像的信號(hào)分別作為表征；τ 為計(jì)算所采用的周期數(shù)量(對(duì)于時(shí)均和相平均結(jié)果分別采用40 和10 個(gè)周期的結(jié)果).圖像中數(shù)值為正的區(qū)域分別代表對(duì)于熱聲不穩(wěn)定存在驅(qū)動(dòng)，數(shù)值為負(fù)的區(qū)域則代表存在阻尼的作用.圖6(b)和(c)中相位與圖5(b)和(c)中的相位為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.對(duì)于中振區(qū)間的火焰，圖6(a)左圖表明其熱聲驅(qū)動(dòng)因子主要沿著CSL 和ISL 以及火焰與壁面的相互作用區(qū)域，根據(jù)圖6(c)可以看到驅(qū)動(dòng)主要發(fā)生于相位60°～300°之間.對(duì)于強(qiáng)振區(qū)間的火焰，圖6(a)右圖表明其熱聲驅(qū)動(dòng)因子同樣也來(lái)源于火焰與壁面的相互作用區(qū)域，此外還有一部分驅(qū)動(dòng)位于預(yù)燃級(jí)出口附近.上述兩個(gè)區(qū)間的熱聲驅(qū)動(dòng)均部分來(lái)源于火焰/壁面的相互作用，其產(chǎn)生是由于OSL 上火焰的驅(qū)動(dòng)作用[12].此外，根據(jù)圖6(c)結(jié)果可以看到，強(qiáng)振區(qū)間下的火焰在相位角150°～240°時(shí)，主要是PRZ 區(qū)域出現(xiàn)了強(qiáng)烈的熱聲驅(qū)動(dòng)，該區(qū)域在圖5(c)中對(duì)應(yīng)的是向上游的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，從而表明火焰朝上游預(yù)燃級(jí)的對(duì)流運(yùn)動(dòng)是強(qiáng)振區(qū)間下的熱聲耦合的重要驅(qū)動(dòng)來(lái)源.

3 結(jié)論

(1) 根據(jù)燃燒室測(cè)量的壓力脈動(dòng)振幅，熱聲系統(tǒng)的狀態(tài)可分為3 種區(qū)間：安靜(熱聲穩(wěn)定)，中振(熱聲不穩(wěn)定)和強(qiáng)振(熱聲不穩(wěn)定).相空間重構(gòu)結(jié)果表明，中振和強(qiáng)振區(qū)間下均發(fā)生了極限環(huán)振蕩，后者的振幅是前者的5～6 倍.研究發(fā)現(xiàn)，第2 次分岔之前振蕩強(qiáng)度會(huì)降低，分析這可能歸因于主模態(tài)與其他新產(chǎn)生模態(tài)之間聲學(xué)能量的重新分配.

(2) 通過(guò)分析CH*化學(xué)發(fā)光高速攝像圖像，研究對(duì)比了中振和強(qiáng)振這兩種不穩(wěn)定狀態(tài)下的火焰動(dòng)力學(xué)特性.結(jié)果表明，中振區(qū)間下的火焰基本保留了安靜工況下的分層火焰的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，僅在沿著剪切層的區(qū)域出現(xiàn)了輕微的火焰張角脈動(dòng).然而，強(qiáng)振區(qū)間下的火焰存在大尺度的周期性對(duì)流運(yùn)動(dòng).在脈動(dòng)周期內(nèi)，沿著內(nèi)、外剪切層的火焰區(qū)域向下游對(duì)流，然后被吹熄，而在主回流區(qū)內(nèi)的火焰區(qū)域呈現(xiàn)出往復(fù)的對(duì)流運(yùn)動(dòng).

(3) 結(jié)合同步測(cè)量的動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)和CH*化學(xué)發(fā)光高速攝像圖像，研究對(duì)比了中振和強(qiáng)振這兩種不穩(wěn)定狀態(tài)下的熱聲耦合機(jī)制的差異.兩種情況下的二維Rayleigh 指數(shù)圖像表明，火焰/壁面的相互作用是兩者共同的熱聲驅(qū)動(dòng)來(lái)源，這與之前文獻(xiàn)的研究結(jié)果一致.本次研究中還發(fā)現(xiàn)火焰區(qū)域在主回流區(qū)中的向上游傳播運(yùn)動(dòng)是強(qiáng)振區(qū)間的另一個(gè)重要的熱聲驅(qū)動(dòng)來(lái)源.

未來(lái)還需要進(jìn)一步的工作(如：高頻激光診斷)來(lái)了解兩次分岔情況中，壓力脈動(dòng)特性和火焰動(dòng)力學(xué)的微觀結(jié)構(gòu)和非線性特征.