基于Python的CO₂/O₂氛围下柴油燃烧火焰特征分析

摘要

为分析柴油在CO₂/O₂氛围下燃烧的火焰特征，利用光学定容燃烧室测试并拍摄了6种不同工况下的柴油燃烧过程.基于自编的Python代码对火焰图像进行后处理，提取出火焰浮起长度、红绿分量比、平均亮度、相关性系数、面积变化率和重叠率等特征参数并进行分析.结果表明：在空气和CO₂/O₂氛围下，柴油火焰浮起长度和相关性均随燃烧进程先增大后减小再增大，平均亮度则先增大后减小，其在空气下和35%CO₂+65%O₂氛围下的峰值分别为210.75 px和138.89 px.在火焰发展阶段，红绿分量比保持在0.8～1.2之间，而在火焰熄灭阶段，随着CO₂浓度减小和O₂浓度增大，红绿分量比有所减小.与在空气下燃烧相比，柴油在CO₂/O₂氛围下的燃烧火焰形状更加细长，湍流现象更加明显，火焰浮起长度缩短，平均亮度下降.

关键词

Python / 柴油 / CO₂/O₂氛围 / 火焰特征 / 定容燃烧室

基金资助

国家自然科学基金(51976007); 先进内燃动力全国重点实验室开放研究项目(K2023-04)