為了解決原權(quán)重多點(diǎn)源模型中熱源權(quán)重分配過(guò)于簡(jiǎn)化的問(wèn)題,開(kāi)展了一系列火焰熱釋放速率達(dá)3.5 MW、火焰弗勞德數(shù)達(dá)4.46的中度尺寸天然氣噴射火實(shí)驗(yàn),獲得了各種工況下噴射火的長(zhǎng)度特征參數(shù)及近場(chǎng)熱輻射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)而采用基于雞群優(yōu)化算法(CSO)的熱源權(quán)重參數(shù)反演優(yōu)化研究思路,探究了熱源權(quán)重參數(shù)與出口工況參數(shù)之間的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:①隨著出口火焰弗勞德數(shù)的增大,熱源權(quán)重峰值出現(xiàn)的軸向相對(duì)位置逐漸下降,峰值兩側(cè)的熱源權(quán)重分配逐漸變得均衡;②熱源權(quán)重沿火焰軸向相對(duì)位置呈現(xiàn)雙指數(shù)函數(shù)分布特征,并且該雙指數(shù)函數(shù)中常系數(shù)與各種工況下的火焰弗勞德數(shù)之間呈現(xiàn)出較好的線性變化關(guān)系;③根據(jù)優(yōu)化結(jié)果,提出基于火焰弗勞德數(shù)的熱源權(quán)重分布關(guān)系式,建立了基于該分布關(guān)系式的新權(quán)重多點(diǎn)源模型(以下簡(jiǎn)稱新模型)。結(jié)論認(rèn)為,較之于原權(quán)重多點(diǎn)源模型,新模型在預(yù)測(cè)噴射火近場(chǎng)熱輻射準(zhǔn)確度方面有著明顯的提高,預(yù)測(cè)結(jié)果平均相對(duì)偏差的平均值由原模型的12.87%降至7.68%,最大相對(duì)偏差的平均值由原模型的19.83%降至14.69%。

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圖1天然氣噴射火實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖

?中度尺寸天然氣噴射火實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確獲取火焰幾何特征和近場(chǎng)熱輻射分布特征實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其次，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用基于優(yōu)化算法的熱源權(quán)重參數(shù)反演優(yōu)化分析思路，探究權(quán)重參數(shù)與出口工況參數(shù)之間的影響關(guān)系，提出相應(yīng)表征關(guān)系式，進(jìn)而發(fā)展基于該關(guān)系式的新權(quán)重多點(diǎn)源模型，以期提高噴射火近場(chǎng)熱輻射預(yù)測(cè)....

圖4常系數(shù)與Frf之間關(guān)系圖常系數(shù)與各工況的火焰弗勞德數(shù)之間呈現(xiàn)較好的線

輻射模型·145·大相對(duì)偏差的平均值為19.83%，而新模型預(yù)測(cè)結(jié)果則減小至14.69%。因此，與原權(quán)重多點(diǎn)源模型相比，新權(quán)重多點(diǎn)源模型能夠有效解決原模型中因熱源權(quán)重分配過(guò)于簡(jiǎn)化而導(dǎo)致熱輻射預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度低的問(wèn)題。4結(jié)論1）隨著出口火焰弗勞德數(shù)的增大，熱源權(quán)重峰值出現(xiàn)的軸向相對(duì)位置逐....

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