孫穎，王 平*，姜霖松，尹智成，Antonio Ferrante,2

（1.江蘇大學(xué)能源研究院,江蘇 鎮(zhèn)江 212013；2.燃燒與環(huán)境中心,意大利 巴里70023）

多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)又稱為PMC (Porous Media Combustion) 技術(shù)，是最近十余年國(guó)際燃燒領(lǐng)域發(fā)展的一種全新燃燒方式[1]，在民用紅外線燃燒器、工業(yè)廢氣燃燒凈化處理和新型超絕熱燃燒技術(shù)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景[2]。與自由空間燃燒相比，預(yù)混合氣體在多孔介質(zhì)中的燃燒具有調(diào)節(jié)范圍廣、污染物排放低等優(yōu)點(diǎn)[3]，但燃燒流場(chǎng)復(fù)雜，亟須對(duì)其燃燒特性開(kāi)展深入研究。

由于隨機(jī)堆積型多孔介質(zhì)燃燒器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由小球直接堆積而成，近年來(lái)在過(guò)濾燃燒領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，學(xué)者們對(duì)此展開(kāi)了大量研究。Zhdanok等[4]采用實(shí)驗(yàn)的方法研究了甲烷/空氣預(yù)混氣體在氧化鋁小球隨機(jī)堆積多孔介質(zhì)內(nèi)的燃燒，最終確定了火焰面的傳播特性。研究結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)工況下的火焰可以在多孔介質(zhì)燃燒器中穩(wěn)定向前傳播，火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?.1 mm/s 數(shù)量級(jí)。Bakry等[5]研究了預(yù)混氣體在一種新型多孔惰性介質(zhì)(PIM)燃燒器中的燃燒特性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)量比是影響過(guò)濾燃燒的一個(gè)重要因素，隨當(dāng)量比的增大，峰值溫度會(huì)降低，高溫區(qū)域變大，但燃燒波的傳播速度會(huì)下降。Marbach等[6]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了甲烷/空氣預(yù)混氣體在碳化硅顆粒隨機(jī)填充床內(nèi)的浸沒(méi)燃燒和表面燃燒特性，發(fā)現(xiàn)表面燃燒的燃燒極限更好，且隨著碳化硅顆粒直徑的增大，浸沒(méi)燃燒和表面燃燒的火焰穩(wěn)定性均變差。Devi 等[7]通過(guò)側(cè)向面多孔輻射燃燒器(SFPRB)研究了沼氣在碳化硅和氧化鋁顆粒組成的圓形多孔層中的燃燒，結(jié)果表明在所有工況下，燃燒器的熱分布都是均勻的，這說(shuō)明多孔介質(zhì)燃燒器更適合用于熱光伏系統(tǒng)。

在數(shù)值模擬方面，鄭成航等[8]采用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法模擬研究了甲烷氣體在二維氧化鋁小球堆積床中浸沒(méi)燃燒的火焰特性，分析了不同入口速度下的火焰形狀，發(fā)現(xiàn)當(dāng)預(yù)混氣體的入口速度較大時(shí)，火焰面呈拋物線狀，入口速度較小時(shí)火焰面輪廓較為平整。Hashemi 等[9]采用二維模型對(duì)甲烷-空氣預(yù)混氣體在兩層多孔燃燒器內(nèi)的火焰穩(wěn)定性進(jìn)行了模擬，發(fā)現(xiàn)隨著當(dāng)量比的增加，火焰穩(wěn)定極限和火焰峰值溫度隨之升高。

針對(duì)填充結(jié)構(gòu)中的流場(chǎng)流動(dòng)特性，學(xué)者們利用不同測(cè)量手段進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。Lovreglio 等[10]利用核磁共振成像(MRI)技術(shù)測(cè)量了層流條件下填充床中的速度分布，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與CFD 模擬結(jié)果表現(xiàn)了良好的一致性。Yang 等[11]利用MRI 技術(shù)對(duì)填充床中孔隙尺度流動(dòng)的CFD 模擬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明模擬的速度場(chǎng)與實(shí)測(cè)的速度場(chǎng)相似，而局部速度和速度直方圖的比較顯示出較大偏差，這主要?dú)w因于MRI 測(cè)量的局限性。Wood 等[12]利用粒子圖像測(cè)速(PIV)技術(shù)，對(duì)填充床中的速度場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量，由于PIV 測(cè)量技術(shù)能夠提供更高的速度測(cè)量精度，速度測(cè)量結(jié)果與CFD 結(jié)果吻合度有明顯提高。

盡管預(yù)混氣體在隨機(jī)堆積型多孔介質(zhì)內(nèi)的燃燒研究已經(jīng)取得很大進(jìn)展，但對(duì)于多孔介質(zhì)表面的尾流流場(chǎng)研究甚少。因此，本研究組設(shè)計(jì)并搭建了一種新型的可視化隨機(jī)填充結(jié)構(gòu)尾流燃燒器，通過(guò)PIV 系統(tǒng)與尾氣測(cè)量系統(tǒng)相結(jié)合的方法，測(cè)量了冷態(tài)狀態(tài)下隨機(jī)填充型多孔介質(zhì)的尾流流場(chǎng)，研究甲烷/空氣預(yù)混氣體在不同當(dāng)量比下表面燃燒的火焰形態(tài)和CO 排放情況。本工作的目的在于揭示甲烷/空氣預(yù)混氣體表面燃燒火焰特性，為后續(xù)多孔介質(zhì)表面燃燒器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供相應(yīng)實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及步驟

1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

圖1 為測(cè)量填充型多孔介質(zhì)表面流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖，主要分為供氣系統(tǒng)、燃燒器和測(cè)量系統(tǒng)3 部分。供氣系統(tǒng)由甲烷氣瓶、空氣氣瓶和質(zhì)量流量控制器組成。通過(guò)計(jì)算機(jī)的控制，分別使用Horiba 公司的 0～30 L/min 和0～250 L/min 量程的數(shù)字式氣體質(zhì)量流量控制器(MFC)來(lái)調(diào)整甲烷和空氣兩種氣體的體積流量及比例，以得到不同當(dāng)量比的實(shí)驗(yàn)工況。

圖1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖Fig.1 Schematic diagram of experimental system

燃燒器裝置示意圖如圖2 所示。燃燒器外徑30 mm，內(nèi)徑25 mm，高80 mm，用高溫陶瓷膠密封在鋼板平面上，可直接觀察到高溫氣體在多孔介質(zhì)表面的燃燒情況。氣體入口處用高溫陶瓷膠沿著內(nèi)壁均勻固定4 個(gè)等尺寸的拉西環(huán)。拉西環(huán)材質(zhì)是氧化鋁陶瓷，外徑10 mm，內(nèi)徑5 mm，高10 mm。其用于支撐泡沫陶瓷，在燃燒器下方形成一個(gè)自由的擴(kuò)張空間，使得預(yù)混氣體以較均勻的速度進(jìn)入多孔介質(zhì)層。泡沫陶瓷的材質(zhì)是SiC，兩塊泡沫陶瓷的厚度均為20 mm，孔隙率分別為20 ppi 和10 ppi。雙層泡沫陶瓷的作用是預(yù)防燃燒過(guò)程中的回火現(xiàn)象，并使混合氣體進(jìn)一步混合均勻。燃燒室內(nèi)填充有直徑5 mm，孔隙率為41.7%的氧化鋁小球。

圖2 燃燒器示意圖Fig.2 Schematic diagram of burner

測(cè)量系統(tǒng)包括PIV 測(cè)量系統(tǒng)和尾氣測(cè)量系統(tǒng)。其中PIV 系統(tǒng)主要由雙脈沖YAG 激光器、CCD 相機(jī)、同步控制器、粒子撒播器和軟件處理系統(tǒng)構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)中所用的YAG 激光器主要參數(shù)為：波長(zhǎng)532 nm、雙脈沖最高激光強(qiáng)度都為200 mJ、脈沖頻率范圍1～15 Hz。CCD 相機(jī)分辨率為2 056×2 056 像素，最大幀數(shù)可以達(dá)到15 FPS，灰度12 bit 用以識(shí)別示蹤粒子，實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)際情況光圈可調(diào)。同步控制器通過(guò)外部觸發(fā)的方式負(fù)責(zé)控制YAG 激光器和CCD 相機(jī)保持同步，從而實(shí)現(xiàn)流場(chǎng)的瞬態(tài)測(cè)量。通過(guò)綜合考慮實(shí)驗(yàn)測(cè)量中示蹤粒子的跟隨性和散射性以及在氣態(tài)燃燒場(chǎng)的耐高溫性，選取直徑為5 μm 的TiO2粒子。PIV 測(cè)量軟件中的參數(shù)設(shè)置如下：頻率設(shè)為10 Hz，兩幅連續(xù)圖像之間的時(shí)間間隔(曝光時(shí)間延遲Δt)設(shè)為32 μs，每次實(shí)驗(yàn)采集的圖像為500 對(duì)。尾氣測(cè)量系統(tǒng)由ecom-J2KN 煙氣分析儀和煙氣探管構(gòu)成，采樣探頭可承受1 200 ℃的高溫，固定在燃燒器上方15 cm 處。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

本文涉及的實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)部分，一個(gè)是在不點(diǎn)火的情況下，通過(guò)PIV 系統(tǒng)對(duì)不同空氣流量下的尾流流場(chǎng)進(jìn)行冷態(tài)測(cè)試?？諝饨?jīng)過(guò)MFC 調(diào)節(jié)到預(yù)定流量，激光器發(fā)射激光照射到流場(chǎng)中，粒子便會(huì)發(fā)生散射，這樣高速攝像機(jī)就能捕捉到粒子在流場(chǎng)中的位置。利用高速攝像機(jī)采集圖像，計(jì)算速度場(chǎng)。將每對(duì)幀劃分為 32×32 像素的詢問(wèn)區(qū)域，利用50%的重疊計(jì)算速度，得到 7 326 個(gè)矢量的速度矢量圖。

另一種是燃燒態(tài)實(shí)驗(yàn)。首先調(diào)整甲烷與空氣的 MFC 的示數(shù)分別為1.4 和17.65 L/min，利用點(diǎn)火器進(jìn)行點(diǎn)火，產(chǎn)生表面火焰。預(yù)熱5 min后，再調(diào)整甲烷與空氣的MFC 示數(shù)為實(shí)驗(yàn)工況下的流量。利用高速攝像機(jī)捕捉瞬時(shí)火焰宏觀結(jié)構(gòu)，分析不同當(dāng)量比下的表面火焰特性。同時(shí)，通過(guò)煙氣探管采集煙氣，利用煙氣分析儀測(cè)量其中CO 含量和流場(chǎng)溫度。本研究的實(shí)驗(yàn)工況如表1 所示。

表1 實(shí)驗(yàn)工況Tab.1 Experimental conditions

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 結(jié)合PIV 對(duì)尾流流場(chǎng)的分析

2.1.1 云圖分析

通過(guò)獲得的流場(chǎng)圖，將各工況下平均場(chǎng)中的渦量(ω)和應(yīng)變率(s)進(jìn)行比較。其中，X-Y平面上X軸的速度分量為Vx，Y軸的速度分量為Vy。由于渦量描述了流體旋轉(zhuǎn)的程度，應(yīng)變率描述了流體單元變形的速率，除了比較速度，比較流場(chǎng)的渦量和應(yīng)變率對(duì)于了解流動(dòng)特性也很重要。鑒于本實(shí)驗(yàn)中僅測(cè)量了兩個(gè)速度分量，因此根據(jù)這兩個(gè)速度分量計(jì)算渦量(ω)和應(yīng)變率(s)，計(jì)算式如下[13]：

圖3 表示的是冷態(tài)狀態(tài)時(shí)，PIV 系統(tǒng)在不同空氣流量下測(cè)量的尾流流場(chǎng)平均速度云圖及流線圖、渦量ω云圖和應(yīng)變率s云圖。氣流從燃燒器出口出來(lái)之后，繼續(xù)向下游發(fā)展，由于填充域表面孔隙的存在使得氣流在其下游區(qū)域形成渦旋?？拷紵鞅砻嫣?，存在一些較小的低速區(qū)域。這是由于氣流到達(dá)燃燒器表面，受到填充顆粒的阻礙產(chǎn)生回流，從而速度降低。如果氣流通過(guò)填充顆粒之間的孔隙管道直接流入下游，則會(huì)形成高速區(qū)域。在高速區(qū)中，渦量和應(yīng)變率整體較大，且主要集中于壁面附近和中心軸附近，在壁面達(dá)到最大值，說(shuō)明流體和壁面之間存在很大的摩擦阻力，摩擦損失嚴(yán)重，耗能大[14]。

整體上，渦量和應(yīng)變率的大小隨著氣體流量的增大而增大，冷態(tài)流場(chǎng)整體平均空氣流量增大20 L/min，渦量和應(yīng)變率隨之增大50%。這是因?yàn)榱髁康脑黾訉?dǎo)致球間空隙的流速增大，從而導(dǎo)致了較大的速度梯度。

2.1.2 流場(chǎng)截面速度分析

為了進(jìn)一步對(duì)多孔介質(zhì)尾流區(qū)域的流動(dòng)特性作出分析，圖4 給出了空氣流量10、30 和50 L/min時(shí)，冷態(tài)狀態(tài)下尾流流場(chǎng)中的平均軸向速度Umean以及平均速度均方根Urms沿徑向的分布大小。Umean和Urms使用下面給出的表達(dá)式計(jì)算。

圖4 空氣流量10 L/min、30 L/min、50 L/min時(shí)，冷態(tài)狀態(tài)下流場(chǎng)不同截面處的軸向平均速度分布和軸向平均速度均方根Fig.4 Axial average velocity distribution and root mean square at different sections of the flow field under the unreaction state at the air flow rates of 10 L/min,30 L/min,50 L/min

式中：Vxmean、Vymean分別是X、Y方向上速度分量的平均值；Vxrms、Vyrms是X、Y方向上速度分量的均方根。

靠近燃燒器表面處速度整體呈“波浪形”分布趨勢(shì)，但速度并非完全呈軸對(duì)稱。速度分布圖中峰出現(xiàn)是因?yàn)樾∏驍D壓形成的喉道，谷是因?yàn)樾∏虻幕亓?，這與圖3 分析一致。填充床表面Umean波動(dòng)幅度最大，這是受到多孔介質(zhì)填充結(jié)構(gòu)尾端孔隙的影響。遠(yuǎn)離填充床區(qū)域處，軸向截面高度越高，受到結(jié)構(gòu)尾端的擾動(dòng)越小，Urms曲線波動(dòng)幅度越小。在最高截面處，3 種空氣流量下的Urms曲線趨于水平。3 種空氣流量下的最高Umean都出現(xiàn)在近壁處，分別為0.3、0.6 和0.7 m/s。這是由于近壁處孔隙率較大的原因，也就是常說(shuō)的近壁效應(yīng)。在Y=60 mm 截面處，3 種空氣流量下的速度波動(dòng)趨于0.2、0.25 和0.32 m/s。

圖3 空氣流量10 L/min(a)、30 L/min(b)、50 L/min(c)時(shí)，冷態(tài)狀態(tài)下流場(chǎng)的速度流線圖、渦量云圖、應(yīng)變率云圖Fig.3 The velocity flow diagram,vorticity contour diagram and strain rate contour diagram of the flow field under the unreacted state at the air flow rates of 10 L/min (a),30 L/min (b),50 L/min (c)

在不同空氣流量下，流場(chǎng)截面處Umean變化趨勢(shì)基本一致。由于增大入口進(jìn)氣量后尾流流場(chǎng)受壁面處孔隙率分布特征影響，近壁區(qū)域速度梯度遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)壁區(qū)域。

2.2 不同工況火焰狀態(tài)分析

本文在空氣流量分別為10、30、50 L/min時(shí)，不同當(dāng)量比的情況下，對(duì)隨機(jī)填充型多孔介質(zhì)表面的火焰結(jié)構(gòu)和燃燒狀態(tài)進(jìn)行分析。圖5 所示為空氣流量10 L/min 條件下，高速攝像機(jī)捕捉的不同當(dāng)量比情況下的火焰狀態(tài)。當(dāng)量比過(guò)低時(shí)，無(wú)法產(chǎn)生表面火焰。當(dāng)量比調(diào)整到φ=0.67時(shí)，點(diǎn)火后會(huì)出現(xiàn)小型鋸齒狀微弱的淡藍(lán)色火焰。通過(guò)對(duì)冷態(tài)尾流流場(chǎng)的分析，發(fā)現(xiàn)在點(diǎn)火過(guò)程中，由于靠近填充床區(qū)域，流速較高，火焰主要集中于填充床的表面，壁面處無(wú)火焰。當(dāng)量比φ=0.76時(shí)，填充床表面火焰徑向長(zhǎng)度減小，軸向長(zhǎng)度被拉伸，且火焰不穩(wěn)定，在填充床表面高速尾流的影響下上下浮動(dòng)。當(dāng)量比φ=0.86時(shí)，出現(xiàn)回火，表面燃燒不再存在。

圖5 空氣流量10 L/min時(shí)，高速攝像機(jī)捕捉的不同當(dāng)量比情況下的火焰狀態(tài)Fig.5 State of flame captured by high-speed cameras under different equivalent ratios at the air flow rate is 10 L/min

圖6 為空氣流量30 L/min 條件下，高速攝像機(jī)捕捉的不同當(dāng)量比情況下的火焰狀態(tài)。當(dāng)量比φ=0.6時(shí)，點(diǎn)火瞬間會(huì)產(chǎn)生極少量的藍(lán)色不穩(wěn)定火焰，且主要跳動(dòng)在填充床表面的中央位置，這是因?yàn)槔鋺B(tài)中觀察到的近壁區(qū)高速流場(chǎng)的影響。隨著當(dāng)量比增加到φ=0.67，燃燒趨于穩(wěn)定，在高流速下火焰沿填充床的中心向壁面延伸，形成上鋸齒火焰，火焰高度較為均勻，與冷態(tài)中分析到的填充床區(qū)域處的軸向速度波動(dòng)趨勢(shì)有關(guān)。當(dāng)量比φ=0.73時(shí)，火焰高度縮短，向填充床上游移動(dòng)，尾流出現(xiàn)少量持續(xù)的紅色火焰。當(dāng)量比繼續(xù)增大到φ=0.79時(shí)，紅色火焰范圍增大并伴隨著噪聲的產(chǎn)生，火焰高度進(jìn)一步縮短。當(dāng)量比對(duì)流速影響大，高當(dāng)量比情況下，近壁區(qū)域開(kāi)始產(chǎn)生表面火焰。當(dāng)量比增加到φ=0.86時(shí)，火焰發(fā)生回火。

圖6 空氣流量30 L/min時(shí)，高速攝像機(jī)捕捉的不同當(dāng)量比情況下的火焰狀態(tài)Fig.6 State of flame captured by high-speed cameras under different equivalent ratios at the air flow rate is 30 L/min

圖7 所示為空氣流量50 L/min 條件下，高速攝像機(jī)捕捉的不同當(dāng)量比下的火焰狀態(tài)。當(dāng)量比φ=0.59 左右時(shí)，填充結(jié)構(gòu)表面的中心位置出現(xiàn)少量不穩(wěn)定的微弱藍(lán)色火焰，與圖6 中的φ=0.6 時(shí)的工況相似。當(dāng)量比升高到φ=0.7時(shí)，火焰逐漸趨于穩(wěn)定，可以觀察到尾流區(qū)域出現(xiàn)藍(lán)色上鋸齒狀火焰，藍(lán)色火焰末端出現(xiàn)少量紅色火焰。當(dāng)量比φ=0.82時(shí)，火焰出現(xiàn)分層，出現(xiàn)上下兩層火焰，火焰區(qū)域呈徑向擴(kuò)張，軸向長(zhǎng)度減小，較高的當(dāng)量比影響了填充表面區(qū)域的速度分布，表面火焰向壁面延伸。當(dāng)量比進(jìn)一步增大，φ=0.91時(shí)，仍能觀察到雙層結(jié)構(gòu)，下層火焰呈藍(lán)色圓環(huán)形，上層火焰呈暗紅色錐形，在高流速下，紅色火焰沿徑向逐漸拉伸，填充床內(nèi)部開(kāi)始出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象，高溫區(qū)向下移動(dòng)。當(dāng)量比φ=1.03時(shí)，此時(shí)（φ>1）為富燃燃燒，由于入口速度較高，不再出現(xiàn)回火。

圖7 空氣流量50 L/min，高速攝像機(jī)捕捉的不同當(dāng)量比情況下的火焰狀態(tài)Fig.7 State of flame captured by high-speed cameras under different equivalent ratios at the air flow rate is 50 L/min

2.3 CO 的排放分析

為了更好地研究尾流流場(chǎng)在不同工況下的變化，本文利用煙氣分析儀測(cè)量了不同當(dāng)量比下的CO 含量和溫度變化。由圖8 可知隨著當(dāng)量比的增大，CO 含量總體呈現(xiàn)波動(dòng)下降的趨勢(shì)，且在空氣流量為50 L/min、當(dāng)量比為0.91 時(shí)達(dá)到最低值。這是因?yàn)槿紵郎囟仁?CO 產(chǎn)生的一個(gè)非常重要的因素，在相同空氣流量隨著當(dāng)量比的增加，燃燒溫度逐漸升高，導(dǎo)致甲烷的燃燒更加充分，從而減少了CO 的產(chǎn)生。另一方面，隨著燃燒溫度的增加，CO 的可逆反應(yīng)更加劇烈，其中CO 與 OH 的正向反應(yīng)速率增加導(dǎo)致CO 的減少。從圖中的溫度分布情況來(lái)看，溫度隨著當(dāng)量比的增加呈現(xiàn)波動(dòng)上升的趨勢(shì)，進(jìn)一步解釋了CO 濃度總體減少的原因?？諝饬髁?0 L/min，當(dāng)量比大于0.82 的工況中燃燒穩(wěn)定，溫度變化小，因此CO 濃度變化也小。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)在當(dāng)量比小于0.7時(shí)，3 種空氣流量下的燃燒情況均不太穩(wěn)定，這也是除了溫度之外導(dǎo)致在該當(dāng)量比范圍內(nèi)CO 濃度非常高的原因之一。

圖8 不同工況下的CO 分布與溫度變化（實(shí)線代表CO，虛線代表溫度）Fig.8 CO distribution and temperature change under different working conditions (solid line represents CO,dotted line represents temperature)

3 結(jié)論

本文在自行設(shè)計(jì)的可視化實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，采用PIV 系統(tǒng)和煙氣測(cè)量系統(tǒng)，研究了冷態(tài)狀態(tài)下填充型多孔介質(zhì)尾流流場(chǎng)的信息，以及甲烷/空氣預(yù)混氣體在不同當(dāng)量比下表面燃燒的火焰形態(tài)和CO 排放，得到以下主要結(jié)論。

1）冷態(tài)狀態(tài)下，流場(chǎng)整體平均速度隨空氣流量的增大而增大，當(dāng)冷態(tài)流場(chǎng)整體平均空氣流量增大20 L/min時(shí)，渦量和應(yīng)變率隨之增大50%左右。這是由于流量的增加導(dǎo)致間隙內(nèi)的速度增大，從而導(dǎo)致較大的速度梯度。

2）由于近壁效應(yīng)，3 種空氣流量下Umean的最大值均出現(xiàn)在壁面處，近壁區(qū)域速度梯度遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)壁區(qū)域?？拷畛浯脖砻鎱^(qū)域Umean高且波動(dòng)幅度大，遠(yuǎn)離填充床區(qū)域，Umean波動(dòng)趨于穩(wěn)定。

3）當(dāng)量比對(duì)速度分布影響較大，但其對(duì)火焰?zhèn)鞑サ挠绊懴鄬?duì)較小，孔隙率大且當(dāng)量比較大容易出現(xiàn)回火，流速大是不發(fā)生回火的原因。

4）出口煙氣的CO 濃度隨著當(dāng)量比的增加整體波動(dòng)下降，在穩(wěn)定燃燒狀態(tài)下趨于均勻分布，并在空氣流量50 L/min、當(dāng)量比0.91 時(shí)達(dá)到最低值。