Влияние добавки $\mathrm{H}_2$ и разбавления углекислым газом на метановоздушное диффузионное пламя со спутным потоком

Описывается влияние добавки водорода и разбавления углекислым газом на изменение скорости и параметров турбулентности (интегральный и колмогоровский масштабы) пламени природного газа, стабилизированного на цилиндрической горелке. Объемное содержание водорода в топливе варьировалось от $0$ до $20\%$, а углекислого газа – от $0$ до $50\%$. Поля скорости и ее среднеквадратичное значение определялись методом скоростной визуализации частиц (PIV) в реагирующем потоке, а концентрации $\mathrm{CO}$ и $\mathrm{NO}_x$ определялись с использованием соответствующего анализатора. Параметры турбулентности пламен рассчитывались численным методом. Результаты показали, что в отсутствие водорода в исходной смеси и при содержании углекислого газа более $20\%$ пламя срывается. Следовательно, пламя устанавливается на горелке при добавлении водорода, а максимальная нормированная скорость газа $(U_{\mathrm{max}}/U_0)$ вдоль струи биогитана вдали от горелки менее важна из-за низкой плотности и высокой молекулярной диффузии водорода. Измерение двух проекций среднеквадратичной скорости ($U'_x$ и $U'_z$) показывает, что турбулентность более важна для величины $U'_z$.