Структура диффузионных пропиленовых сажистых и бессажевых пламен при облучении лазером

Для изучения влияния излучения сажи проведено экспериментальное исследование изменения структуры пропиленовых диффузионных пламен под воздействием излучения лазера. Объемная доля сажи и температура пламени/сажи измерялись методом лазерного поглощения и двухцветовой пирометрии. Наблюдались переходы от бессажевого пламени к сажистому и наоборот, в зависимости от положения пучка лазера. Изменение структуры можно объяснить следующими процессами. При воздействии лазерным пучком на область образования сажи (нижняя часть пламени) температура частиц сажи повышается благодаря поглощению энергии лазера, что способствует образованию сажи и росту ее локальной объемной доли. Большее количество сажи увеличивает радиационные теплопотери и в конечном итоге снижает температуру пламени вниз по течению. В результате процесс окисления сажи подавляется, и бессажевое пламя переходит в сажистое. При воздействии лазерного излучения на область конкуренции процессов образования и окисления сажи либо на зону окисления (верхняя часть пламени) температура сажи возрастает и в большинстве случаев это способствует ее окислению. Снижение количества сажи уменьшает радиационные потери и поддерживает относительно высокую температуру пламени по сравнению с температурой в отсутствие лазерного излучения. В результате процесс окисления сажи еще более усиливается, и в конечном итоге осуществляется переход от сажистого пламени к бессажевому.