横向声波作用下油池火焰燃烧行为模拟.pdf

燃烧科学与技术 Journal of Combustion Science and Technology 2023，29(4)：)：381-389DOI 10.11715/rskxjs.R202305025 收稿日期：2022-04-13 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51774233).作者简介：张玉涛(1982)，男，博士，教授.通信作者：张玉涛，.横向声波作用下油池火焰燃烧行为模拟 张玉涛，林国铖，张园勃，杨 杰，黄一鸣(西安科技大学安全科学与工程学院，西安 710054)摘 要：为研究声波对开放环境下油池火焰的扰动行为，基于对流传质模型对声压为 0.85 Pa、2.10 Pa、3.42 Pa和 4.78 Pa 声波作用下的油池火焰进行了模拟研究模拟结果与实验结果在火焰形态、燃烧质量损失等方面符合较好研究发现，声压的增加能够使得空气与油池表面的乙醇气体层混合得更为均匀，进而促进油池杯口局部区域的燃烧；当火焰在声波作用 0.4 s 后进入周期性脱落状态，脱落周期与声波周期一致油池表面温度在不稳定流带来强迫对流作用以及火焰自身热反馈作用下振荡变化，在频域上也表现出噪声信号声波能够引起火焰两侧涡旋对的不对称变化，使火焰发生破碎，正涡量与负涡量交错区域增大此外，声压的提高能够加快火焰表面涡旋的运动速度并加剧火焰局部结构的拉伸断裂本研究为声波控制油池火焰燃烧行为的相关研究提供了参考 关键词：声波强迫；油池火焰；对流传质；傅里叶变换；拉伸率 中图分类号：TF051 文献标志码：A 文章编号：1006-8740(2023)04-0381-09 Simulation of Combustion Behavior of Pool Flame Under Transverse Acoustic Wave Zhang Yutao，Lin Guocheng，Zhang Yuanbo，Yang Jie，Huang Yiming(School of Safety Science and Engineering，Xian University of Science and Technology，Xian 710054，China)Abstract：In order to study the control behavior of acoustic wave on pool flame in open environment，the pool flame under the acoustic pressure of 0.85 Pa，2.10 Pa，3.42 Pa and 4.78 Pa was simulated，respectively，based on the convective mass transfer model.The results show that the simulation results are in good agreement with the experimental results in terms of flame shape and combustion mass loss.It is found that the increase of sound pres-sure can make the air more evenly mixed with the ethanol gas layer on the surface of the pool，thus promoting the combustion in the local area of the cup mouth of the pool.When the flame enters the periodic shedding state after 0.4 s of sound wave action，the shedding period is consistent with the sound wave period.The pool surface tem-perature oscillates under the forced convection caused by unstable flow and the thermal feedback of the flame itself，and a noise signal occurs in the frequency domain.The acoustic wave can cause the asymmetric change of vortex pairs on both sides of the flame，break the flame，and increase the staggered area of positive vorticity and negative vorticity.In addition，the increase of sound pressure can accelerate the movement of vortex on the flame surface and aggravate the tensile fracture of local structure of flame.This study provides a reference for the research on the combustion behavior of pool flame controlled by acoustic waves.Keywords：acoustic force；pool flame；convective mass transfer；Fourier transform；strain rate 燃烧科学与技术 第 29 卷 第 4 期 382 燃烧的本质是剧烈的化学反应，可以通过控制燃烧系统的温度、燃料混合速度、组分梯度等因素来影响燃烧的进行1 声激励也是其中一项因素之一，自20 世纪 50 年代以来，许多学者开展了大量关于声振荡对燃烧控制的研究2 Sehgal 等2对推进燃烧器内低频压力扰动进行了研究，得到了燃烧传递函数表达式 Demare 等3利用激光多普勒测速、粒子图像测速等技术对非预混火焰在声激励作用下的火焰结构进行了研究，研究发现，火焰在周期性声激励的作用下产生高于滞后区最大速度的轴向速度，导致火焰抬升 此外，在射流减速过程中，不稳定涡结构由于声波的叠加而被破坏，使反应物混合均匀并改善了燃烧状态 Vignat 等4对喷雾旋流火焰在声波作用下的动力学特性进行了模拟 结果表明，旋流火焰的对流热释放率会与下游的压力场耦合，产生瑞利源项，并以轴向声学模式的形式提供能量 与改善燃烧效率的结果不同的是，学者们在研究时也发现燃料在燃烧时产生的声振荡在封闭燃烧器内发生反射叠加，当接近系统固有频率时，小振幅声振荡自激放大形成了大幅值声强迫，火焰在大幅值压力偏移作用下失稳，进而引起燃烧的不稳定与熄灭5-8.Han 等6通过数值模拟研究了双频效应对乙烯/空气预混系统的非线性响应及相互作用的影响，研究发现二次谐波频率的引入显著地改变了热释放速率的波动，基频率下热释放响应的振幅显著降低，比单频率强迫时要低 70%Ahn 等7认为声波扰动引起的局部火焰的熄灭的原因主要有两个 其一是声波引起的内部涡增加了的燃料扩散流入，改变了当量比，其二是外部涡的拉伸运动引起的空气夹带，在拉伸火焰面的同时促进了系统散热 Kypraiou 等8通过 PLIF 技术研究了声强迫对接近熄灭极限的非预混燃油射流火焰的影响，发现声扰动作用下同样存在火焰抬升现象，燃料组分稀薄时，振动声强迫的叠加效应会引起流场的显著波动，明显降低火焰的稳定性 目前，学者们的研究主要集中于对动量主控的燃烧室声振荡现象的实验与模拟，而对浮力主控的油池火焰在声波作用下的研究较少，本文通过数值模拟针对油池火焰在横向声波作用下油池火焰的火焰形态演变与油池表面温度进行分析，并对火焰主要区域的涡量和拉伸应变率进行了研究，旨在为声波作用下油池火焰燃烧特点的动态分析提供参考 1 实验装置及模拟设置 1.1 实验装置 声波熄灭火焰实验装置如图 1 所示，实验台包括不锈钢杯、扬声器、电子天平、高速摄像机和信号分析仪 计算机调制正弦信号传递至信号发生器，信号发生器将信号传递至扬声器，扬声器发射声波至火焰，对火焰形成扰动，发射声波频率为 20Hz，不锈钢杯直径 3cm 火焰图像通过高速摄像机拍摄，质量损失通过电子天平记录 图 1 实验装置 Fig.1 Experiment furniture 1.2 模拟设置 1.2.1 计算模型及控制方程 本文仿真采用 FLUENT 软件进行，模型为二维模型(图 2)，参考实验装置(图 1)声源距火焰中心20cm，底部与油池口相平，不锈钢杯直径 3cm 计算机控制信号发生器发出信号并通过扬声器传递至火焰，声波信号形式为 20Hz 的正弦型函数，声信号的测试在火源燃烧前进行 图 2 模拟模型 Fig.2 Simulation model 计算模型选择二阶迎风的离散格式和 SIMPLEC压力修正法 湍流模型采用 LES(大涡)模型，LES 方法能够实现火焰动态发展过程的模拟及燃烧流场动态特性的捕捉9 油池火焰的燃烧可认为是液态燃料蒸发后与空气混合燃烧形成的浮力扩散火焰10，因而燃烧模型采用非预混燃烧模型，该燃烧模型在一定假设条件之下，将热化学过程简化为混合问题，避免张玉涛等：横向声波作用下油池火焰燃烧行为模拟 燃烧科学与技术 383 了非线性平均反应率的相关问题11，在计算前根据Chemkin 化学反应机理及热力学参数表预先生成PDF 表，计算时通过计算平均混合分数、平均焓、平均标量耗散率等参数，根据 PDF 表获得物质组分、密度、温度等其他参数，在保证计算精度的基础上节省了计算时间 该模型使用的燃烧反应机理为气体乙醇 69 步反应机理 控制方程如下：连续性方程：()0+=?vt (1)动量方程：()()+=+?iijjijijijjijpvvvtxxvvxxxx(2)能量方程：()()effh+=+?pkHSHvHct(3)非预混燃烧模型的混合分数方程：()()+=?fvft tht+pkfSSc(4)用于求解混合分数的守恒方程：()()t222t+=+?pkffv fct ()22gtd+CCfSfk (5)式中：v 为速度，m/s；为黏滞系数，m2/s；ij 为亚网格 雷 诺 应 力，kg/(m s2)；pc为 定 压 比 热 容J/(kgK)；keff为有效导热系数，W/(mK)；Sh为热源项，W/m3；t为普朗特数；t为湍流黏滞系数，kg/(ms)；f 为混合分数，fff=为脉动混合分数；Cg、Cd均为常系数；S 为任意源项，W/m3 1.2.2 网格划分及边界条件设置 网格采用三角形网格和四边形结构化的网格，共计 27428 个网格，并对火焰主要分布区域进行加密，加密区域网格尺寸为 0.75mm0.75mm 网格如图3 所示 由于液体燃烧是液相蒸发后的气相反应物进行的反应，液体乙醇的蒸发过程受到燃烧热带来的热反馈以及油池表面空气流速的影响，因此采用对流传质模型作为燃料的边界条件12 并对蒸发燃烧进行以下简化：液体乙醇挥发为乙醇气体层，气体层耗散出乙醇气体与空气混合燃烧；气液相交界面是水平 图 3 网格模型 Fig.3 Grid model 稳定的，界面处每一点挥发速率相同，速率大小根据对流传质模型确定 由于油池尺度小，忽略火源热辐射作用 火焰处于燃烧时，池壁对表面液体和蒸气层的加热作用很小，忽略壁面热交换作用 为简化计算，避免多相流带来的计算资源增加，模型采用单一气相乙醇作为反应物，入口条件为由液体乙醇蒸发后的气体流量，蒸发后的气体流量由对流传质速率模型得到：AmASA()NhCC=(6)式中：NA为油膜表面处的扩散通量，kmol/(m2s)；hm为对流传质系数，(mkmol)/(kgs)；CAS为饱和蒸汽浓度，kg/m3；CA为初始浓度，kg/m3 根据相似原理，确定对流传质系数计算公式13为 1/21/3ABmL0.664=DhReScL(7)0LAB=L uReScD(8)式中：ReL为平板流雷诺数；u0为表面流速，m/s，取油池表面空气平均速率；Sc 为施密特数；L 为平板长度，m；为临近气体密度，kg/m3；DAB为扩散系数，采用 Fuller 经验公式计算14为 1.751/2712AB1/31/3 2c1c2(1/1/)10()+=+TMMDp VV(9)式中：T 为温度，K；p 为大气压力，Pa；M1和 M2为乙醇和空气的分子量；Vc1和 Vc2为乙醇和空气的扩散体积，通过查表获得15 饱和蒸汽浓度 CAS通过式(10)计算：ASAS22.4=p MCp(10)式中，pAS为饱和蒸气压，Pa 无水乙醇饱和蒸气压计算方式如下16：AS627164.3exp(74.4757.327ln()3.134 10)=+pTTT(11)燃烧科学与技术 第 29 卷 第 4 期 384 进而将对流传质速率转化为速度入口得到乙醇燃料的入口边界条件：A=MNv(12)声波边界由 udf 控制，在单独模拟计算火焰时，不加入声波条件 待火焰稳定燃烧 10s 后加入声波.为稳定计算，参考 Chen 等17通过正弦型当地绝对速度的形式来模拟声波扰动，并忽略二阶以上模态：asin()=+u tuut（）(13)式中：ua为当地瞬时速度，m/s；u为时均速度，m/s；u为扰动速度幅值，m/s；为扰动速度角频率，2f；f 为声频率，Hz；为初始相位 声波相对压力与扰动速度幅值存在以下关系18：em=puccRT(14)2es01d=tpptT(15)式中：pe为有效声压，Pa，通过瞬时声压 ps的均方根得到；m为介质密度，由于声振幅压力较小，忽略空气密度波动，将 m作为常数计算，取 1.225kg/m3；c为声速，m/s；为介质比热比，取空气比热比 1.4；R为介质气体常数，取空气的常数为 287J/(kgK)；T为介质温度，取 298K 根据油池中心上方 0.06m 位置声压确定速度入口的大小，取扬声器不同声振幅工况测得声压级范围为 92.56107.56dB(环境背景噪声为 39dB)，对应声压范围为 0.795.05Pa，声波频率均为 20Hz 在此基础上通过调整模拟的声波入口边界的入口速度使模拟结果的测点位置压力有效值与实验测得的有效声压一致 取时均速度为 0m/s，初相位为 0，频率取 20Hz，经过模拟试验声波边界入口速度取值为0.0490.37m/s 声波边界条件的速度取值及油池中心位置声压大小对比如表 1 所示 表 1 声波边界条件取值 Tab.1 Acoustic boundary conditions 实验测点位 置声压/Pa 模拟测点位置 对应声压/Pa 误差/%声波边界入口 速度/(ms-1)0.79 0.85 7.6 0.049 1.93 2.10 8.8 0.155 3.21 3.42 6.5 0.230 5.05 4.78 5.3 0.370 针对其他边界条件，空气入口条件设置为 0m/s的速度入口，在不影响自然对流的情况下补充油池燃烧过程中空气的损耗 其他边界均为压力出口 图 2模拟模型中的边界条件设置如表 2 所示 表 2 边界条件 Tab.2 Boundary conditions 边界 边界条件 边界 边界条件 a 速度入口 b 速度入口 c 压力出口 d 速度入口 e 压力出口 f 压力出口 声场模拟对网格与时间步长的依赖性较强，要求网格尺寸小于波长的 1/6，时间步长小于周期的1/2019 网格无关化测试对比了 3 种网格尺寸下轴向方向上的平均混合分数，分别为 1.25mm、0.75mm和 0.25mm 尺寸的网格，结果如图 4(a)所示.0.75mm 网格与 0.25mm 网格结果较为接近，1.5mm网格在轴向位置为 0.060.08m 时混合分数结果偏差较大 因此，为保证计算精度和减少计算资源选择了 0.75mm 网格尺寸 时间步长的无关性检验取油池正上方 0.06m 作为监测点，模拟位置声压为4.78Pa，对比监测点在不同时间步长下的温度波动，结果如图 4(b)所示 0.0125s 的时间步长无法模拟声 波 作 用 下 真 实 火 焰 脉 动 情 况，0.00125s 与0.000125s 的模拟结果相比存在误差，但误差在可接受范围内 因此为控制模拟精度节省计算资源，选择0.00125s 的时间步长 （a）不同网格尺寸 （b）不同时间步长 图 4 无关性验证 Fig.4 Independence verification 为验证模拟结果的合理性，对无声波作用下的火焰轮廓尺寸以及燃烧质量损失进行对比(见图 5).张玉涛等：横向声波作用下油池火焰燃烧行为模拟 燃烧科学与技术 385 OH-浓度在实验与模拟中能够较好地表示烃类物质的燃烧强度，可将其作为火焰轮廓的判定条件20 将无声波作用下的乙醇油池火焰实验及模拟图进行对比，模拟与实验的火焰轮廓尺寸较为相符，火焰温度场也能够较好地反映火焰的几何形态，但由于模拟忽略热辐射，火焰温度相对于真实温度偏高 （a）实验照片 （b）火焰模拟温度 （c）OH 模拟结果 图 5 自然状态下油池火焰对比 Fig.5 Comparison of pool flame in natural state 记录 10s 内实验及模拟的燃烧质量损失作为对比结果，天平记录间隔为 1s，模拟记录间隔为1.25ms，平均质量损失及方差如图 6 所示 平均无量纲质量损失在声压低于 3.42Pa 时模拟与实验结果较为相符，在大于等于 3.42Pa 时实验质量损失略大于模拟结果 这可能是实验条件下声压级的增大引起声波信号的畸变，进而导致更强烈的空气紊流扰 动21，加速了乙醇质量消耗 图 6 实验与模拟质量损失对比 Fig.6 Comparison of experimental and simulated mass loss 2 结果与讨论 2.1 火焰形态 火焰形态是燃烧的最直观表现，通过火焰温度分布云图表征火焰形态与流域的温度特点，模拟得到 8个声波周期即 8T(0.4s)内的温度云图(每个声波周期T0.05s)如图 7 所示，火焰温度分布在前 0.5T 时间内均未发生较大变化，而在 T 时刻，火焰向右偏移，同时随着声压的增加使得油池右侧杯口的火焰向下偏转的趋势更为明显，这是由于高声压作用下的火焰面产生的涡旋演变更快，高温气体在卷吸的作用下移动 在 1.5T 时刻，随着声压的增加油池左侧杯口的高温区域分布显著，这是由于声波扰动促进了空气与油池表面的乙醇气体层的接触，进而促进了局部区域的燃烧 图 7 2个声波周期内火焰温度 Fig.7 Flame temperature during 2 periods 图 8 为火焰在 3T8T 内的温度分布 2T 之后温度分布出现较大差异，3.42Pa 和 4.78Pa 声压下的“新”火焰区在膨胀的过程中与“旧”火焰区域发生燃烧科学与技术 第 29 卷 第 4 期 386 挤压和融合，火焰整体温度梯度较大，火焰锋面结构处于不稳定状态 在此之后，部分火焰在浮力与流场惯性力的作用下发生剥离，高温区域也发生分离 5T时所有工况下的火焰进入周期性脱落状态，3.42Pa和 4.78Pa 声压下左侧杯口的形成火焰尺度较大，在与“旧”火焰融合的过程中形成了良好的补充，从而使高温区域范围明显 此外，火焰在处于相对稳定的周期性脱落状态时，脱落周期与声波周期相同 图 8 3至 8个声波周期内火焰温度 Fig.8 Flame temperature from third period to eighth period 2.2 火焰表面温度 根据传质传递模型，油池表面的热反馈会影响燃料的供给，进而影响燃烧的进行，因此对油池表面的平均温度进行分析 结果如图 9 所示，由于强制对流作用，在声波作用下油池表面温度相比无声波作用下的温度低，同时火焰对声波扰动带来的强迫对流作用响应时间极短，表面温度在声波作用的瞬间温度就开始发生下降，直至在 1.1T 时表面温度降至最低，但此时火焰温度的整体分布对声波的响应不明显(见图7)在数值大小上，随着声压的增加油池表面温度呈现先下降后上升的特点，这是由于声波扰动引起的强制对流作用更明显，因此能够引起更显著的温度下降，但在无法熄灭火焰时，高声压引起大振幅空气扰 图 9 油池表面温度 Fig.9 Temperature of pool surface 流也会加速反应物的混合，促进扩散火焰的燃烧，这与魏珠萍的研究结果一致22 为分析表面温度在频域和时域上的响应特点，对油池表面温度进行了傅里叶变换(FFT)和短时傅里叶变换(SFFT)图 10 为油池表面温度数值变换结果，由图 10 可知油池表面温度的在自然状态下的脉动频率在 7.82Hz 左右，而油池表面平均温度信号中，声波信号最为突出，其次是接近自然状态下油池表面温度的频率信号，结合图 8 火焰脱落可知，当火焰处于周期性脱落阶段时，火焰自身的脉动信号与声波信号在稳定叠加，使得整体处于相对稳定的连续 状态 短时傅里叶变换是在傅里叶变换的基础上加上窗函数，分析出现在特定时间段内的短时信号 由前文可知，火焰从声源发声开始，到进入具有周期性的燃烧阶段之间存在不稳定燃烧阶段，在此阶段的频域分布在 05T(1010.25s)内存在噪声频率，表明火焰在此时间段内处于不稳定燃烧向周期性脱落的过渡阶段 此外，0.85Pa 声压声波在 5T 之后噪声信号几乎消失，而 2.10Pa、3.42Pa 和 4.78Pa 噪声信号在之后依旧存在，同时随着声压的增大噪声信号域更为显著，这可能是由于振荡流引起不稳定流的产生，油池表面温度在不稳定流带来强迫对流作用，以及火焰 张玉涛等：横向声波作用下油池火焰燃烧行为模拟 燃烧科学与技术 387 （a）FFT 结果 （b）SFFT 结果，pe0.85 Pa （c）SFFT 结果，pe2.10 Pa （d）SFFT 结果，pe3.42 Pa （e）SFFT 结果，pe4.78 Pa 图 10 油池表面温度 FFT和 SFFT结果 Fig.10 FFT and SFFT results of pool surface temperature 自身热反馈作用下振荡变化，进而在频域上也表现出噪声信号 2.3 火焰流场特性 火焰在声波扰动作用下流场发生扰动，并形成尺度和强度不同的涡结构，为分析声波引起火焰流场分布的变化，对声波作用下火焰流线分布以及涡量场进行研究 图 11 为流线与涡量云图 高动量射流火焰不同，受浮力主控的扩散火焰不存在射流区23，涡量较大的区域分布集中在火焰中部，结合 2.1 节的温度分布可知，这是由于高温差引起的密度差使得竖直方向的剪切作用明显 而在横向声波的作用下温度梯度和密度梯度发生改变，火焰中部涡量逐渐减小，声压的增加使得火焰发生破碎，引起正涡量与负涡量交错区域增大 由流线分布可知，声波扰动引起了火焰两侧涡旋对的不对称运动 此外，有效声压的增大引起油池表面的小涡旋数量的增加，因此火焰面在小尺度涡旋作用的下褶皱程度加大 有效声压的增加也会使火焰表面涡旋的运动速度加快，在 0.85Pa 声压下火焰根部涡旋耗费 10T 的时间完成一次涡旋自下向上的运动，而 2.104.78Pa 声压下的火焰在 8T 内就能够完成一次涡旋运动 在预混火焰与非预混火焰中，通过拉伸率来表现火焰结构变形与局部熄灭7，即：12uvKyx+=(16)图 12 为声波作用下火焰流域的拉伸率云图 由图可知，拉伸率较大的区域主要分布在火焰根部与火焰断裂位置，结合前文分析可知，较大的有效声压引起了油池表面空气的强紊流，造成涡量增大和涡旋尺 图 11 火焰涡量与流线分布 Fig.11 Flame vorticity and streamline 燃烧科学与技术 第 29 卷 第 4 期 388 度的增大 火焰表面在更大尺度涡旋的作用下发生拉伸应变，从而引起结构变形与拉伸率的增加 最大拉伸率可直观反映流域的拉伸率变化 由图 12(b)可知，最大拉伸率周期与声波周期一致，结合 2.1 节火焰脱落周期可知，高拉伸率是火焰脱落断裂的原因，这与 Ahn 等7的研究结果一致 对于不同的有效声压来说，0.85Pa 声波下火焰拉伸率的周期性并不显著，当有效声压增加至 2.10Pa 以上时，周期性凸显，但相位与声波相位存在相位差，相位差随着声压级增大而减小，这表明声压的增大也能使拉伸率的变化速率加快 （a）4T 时拉伸率云图 （b）最大拉伸率 图 12 火焰流域拉伸率 Fig.12 Flame strain 3 结 论 本文基于对流传质模型对横向声波作用下的油池火焰进行了模拟，针对火焰形态演变、火焰表面温度以及流场特性进行了研究，主要结论如下：(1)有效声压的增大引起空气与油池表面的乙醇气体充分混合，促进了火焰根部背声侧局部区域的燃烧，高温区域分布显著 随着有效声压的增大，促进了局部火焰与主火焰的挤压与融合 火焰在声波作用 0.4s 后进入周期性脱落状态，脱落周期与声波周期相同 (2)油池表面温度分析表明，表面温度在声波作用的瞬间就发生响应，声波频率为油池表面温度频域中的主导频率，由于振荡流引起不稳定流的产生，油池表面温度在不稳定流带来强迫对流作用以及火焰自身热反馈的作用下振荡变化，在频域上表现出噪声信号，噪声信号随有效声压的增大而增强 (3)声压的增加使火焰发生破碎，正涡量与负涡量交错区域增大 火焰两侧涡旋对在声波作用下发生不对称变化，有效声压的增加使火焰表面涡旋的运动速度加快，加剧了火焰的结构变形和局部断裂熄灭 声波与最大拉伸率变化周期存在相位差，声压的增大也能使拉伸率的变化速率加快 参考文献：1 韩启祥，范育新.燃烧理论基础M.北京：科学出版社，2018.Han Qixiang，Fan Yuxin.Fundamental Theory of Com-bustionM.Beijing：Science Press，2018(in Chi-nese).2 Sehgal R，Strand L.A theory of low-frequency combus-tion instability in solid rocket motorsJ.AIAA Journal，1964，2(4)：696-702.3 Demare D，Baillot F.Acoustic enhancement of combus-tion in lifted non-premixed jet flamesJ.Combustion and Flame，2004，139(4)：312-328.4 Vignat G，Schiavo E L，Laera D，et al.Dynamics of spray and swirling flame under acoustic oscillations：A joint experimental and les investigationJ.Proceedings of the Combustion Institute，2021，38(4)：6015-6024.5 Friedman A N，Stoliarov S I.Acoustic extinction of laminar line-flamesJ.Fire Safety Journal，2017，93：102-113.6 Han X，Yang J，Mao J.LES investigation of two fre-quency effects on acoustically forced premixed flameJ.Fuel，2016，185：449-459.7 Ahn M，Lim D，Kim T，et al.Pinch-off process of Burke-Schumann flame under acoustic excitationJ.Combustion and Flame，2021，231：111478.8 Kypraiou A M，Giusti A，Allison P M，et al.Dynam-ics of acoustically forced non-premixed flames close to blow-offJ.Experimental Thermal and Fluid Science，2018，95：81-87.9 张志浩，刘 潇，赵铁铮，等.旋流预混燃烧室燃烧特性研究J.热科学与技术，2021，20(2)：171-177.Zhang Zhihao，Liu Xiao，Zhao Tiezheng，et al.Study on combustion characteristics of swirl premixed combus-张玉涛等：横向声波作用下油池火焰燃烧行为模拟 燃烧科学与技术 389 torJ.Journal of Thermal Science and Technology，2021，20(2)：171-177(in Chinese).10 聂 磊.受限空间正庚烷油池火火焰脉动频率研究J.消防科学与技术，2020，39(12)：1649-1651.Nie Lei.Study on flame pulsation frequency of n-heptane pool fire in confined space J.Fire Science and Tech-nology，2020，39(12)：1649-1651(in Chinese).11 李鹏飞，徐敏义，王飞飞.精通 CFD 工程仿真与案例实战M.北京：人民邮电出版社，2011.Li Pengfei，Xu Minyi，Wang Feifei.Proficient in CFD Engineering Simulation and Case Practice M.Beijing：Peoples Posts and Telecommunications Press，2011(in Chinese).12 章叶川，冷文军，余 涛，等.船舶机舱壁面油膜挥发速率研究J.舰船科学技术，2019，41：144-147.Zhang Yechuan，Leng Wenjun，Yu Tao，et al.Study on oil film evaporation rate of engine room wallJ.Ship Science and Technology，2019，41：144-147(in Chi-nese).13 Zhang Y，Ying X.Characteristics and correlations of VOC emissions from building materialsJ.International Journal of Heat&Mass Transfer，2003，46(25)：4877-4883.14 E L 柯斯乐，王宇新，姜忠义.扩散：流体系统中的传质M.北京：化学工业出版社，2002.Kessler E L，Wang Yuxin，Jiang Zhongyi.Diffusion：Mass Transfer in Fluid SystemsM.Beijing：Chemical Industry Press，2002(in Chinese).15 李绍芬.化学与催化反应工程M.北京：化学工业出版社，1986.Li Shaofen.Chemistry and Catalytic Reaction Engineer-ing M.Beijing：Chemical Industry Press，1986(in Chinese).16 马亚勤.乙醇汽油混合燃料发动机性能研究D.南宁：广西大学，2019.Ma Yaqin.Performance Research of Ethanol Gasoline Hybrid EngineD.Nanning：Guangxi University，2019(in Chinese).17 Chen S，Zhao D，Li H K H，et al.Numerical study of dynamic response of a jet diffusion flame to standing waves in a longitudinal tubeJ.Applied Thermal Engi-neering，2017，112：1070-1082.18 Xiong C，Liu Y，Xu C，et al.Extinguishing the drip-ping flame by acoustic waveJ.Fire Safety Journal，2021，120(3)：103109.19 余志健，杨 旸.亥姆霍兹共振器对热声不稳定极限环的预测J.航空动力学报，2021，36(5)：997-1006.Yu Zhijian，Yang Yang.Prediction of thermoacoustic in-stability limit cycle by Helmholtz resonatorJ.Journal of Aerospace Power，2021，36(5)：997-1006(in Chi-nese).20 侯俊平.旋流燃烧室空间激光诊断方法与特征分析D.大连：大连理工大学，2020.Hou Junping.Space Laser Diagnosis Method and Char-acteristic Analysis of Swirl Combustor D.Dalian：Dalian University of Technology，2020(in Chinese).21 于 淼，姜根山，姜 羽，等.声波诱导湍流的实验研究与模拟计算J.动力工程学报，2021，41(6)：481-488.Yu Miao，Jiang Genshan，Jiang Yu，et al.Experimen-tal study and simulation of acoustic induced turbu-lenceJ.Journal of Chinese Society of Power Engineer-ing，2021，41(6)：481-488(in Chinese).22 魏珠萍.声波影响燃烧及燃烧火焰特性的研究D.北京：华北电力大学数理学院，2019.Wei Zhuping.Effect of sound Wave on Combustion and Combustion Flame CharacteristicsD.Beijing：School of mathematical，North China Electric Power University，2019(in Chinese).23 Pretrel H，Suard S，Audouin L.Experimental and nu-merical study of low frequency oscillatory behaviour of a large-scale hydrocarbon pool fire in a mechanically venti-lated compartmentJ.Fire Safety Journal，2016，83：38-53.(责任编辑：隋韶颖)