华中科技大学王兆文：微波辅助火花点火中等离子体和火焰的速度匹配
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Combustion and Flame
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Velocity match between plasma and flame in microwave-assisted spark ignition
Wu H.; Wang Z.; Cheng X.; Xu J.; Li R.; Zhang X.; Chen J.-Y.
Published：2024-07-01
DOI：10.1016/j.combustflame.2024.113466
研究背景
在当今社会，有效的点火技术对于加速火焰的燃烧至关重要。然而，微波辅助火花点火（MAI）作为一种有前景的点火技术，其对火焰速度的加速机制尚不清楚，这限制了其应用和优化。这引出了一个问题：我们如何更好地理解MAI背后的火焰加速机制呢？
研究内容
最近的一项研究发表在《Combustion and Flame》期刊上，着重探讨了MAI对火焰加速的机制。研究表明，MAI主要通过微波等离子体与火焰前沿之间的相互作用加速火焰，而不是火焰内的自由电子。具体来说，微波加速火焰经历了两个过程：能量吸收和速度匹配。能量吸收指的是点火后残留电子吸收微波能量以产生和维持微波等离子体，而速度匹配涉及外部等离子体以更快的速度推动较慢的火焰前沿。
研究意义
这一研究的创新点在于揭示了微波等离子体与火焰之间的速度匹配对于成功加速火焰至关重要。此外，能量吸收和火焰加速的效率随等离子体类型（发光或白炽）而异。发光等离子体具有有效的火焰加速特性，但吸收效率相对较低，而白炽等离子体则相反。最大吸收效率可通过白炽等离子体提高至70％。然而，随着等离子体行进距离的增加，其速度会下降，这可能会影响火焰的加速效果。
这项研究为我们提供了更深入的认识，有助于未来改善点火技术并提高火焰燃烧效率。希望通过这一研究，我们能够更好地利用微波辅助火花点火技术，为未来的火焰加速和燃烧优化提供重要的指导。
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