Excitation of spontaneous vibrations in enclosed diffusion flames

Authors


Abstract

The presence of Tollmien-Schlichting waves during the initial stages of the isothermal mixing of two axi-symmetical laminar streams of air has been confirmed by comparing data from hot wire measurements with published two-dimensional theoretical and experimental results for the stability of mixing and for transition in a boundary layer. Hot wire measurements in the flow field of steady or vibrating axi-symmetrical laminar diffusion flames are remarkably similar to those obtained during isothermal mixing. A travelling wave in the mean flow direction has also been established. Data for these flames agree with the results of a higher order stability analysis for natural convection flow past a vertical heated plate. It has been concluded that Tollmien-Schlichting waves are responsible for exciting flame vibrations.

Abstract

On a confirmé la présence d'ondes de Tollmien et Schlichting, durant les étapes initiales du mélange isothermique de deux courants d'air laminaires à axe symétrique, en comparant les résultats des mesures de fils métalliques chauds avec les données théoriques et expérimentales pour deux dimensions qui ont été publiées et ont trait à la stabilité du mélange et à la transition dans une couche-limite. Les mesures de fils métalliques chauds, dans le champ d'acheminement de flammes de diffusion laminaires, régulières ou vibrantes et à axe symétrique, sont remarquablement semblables à celles qu'on obtient durant un mélange isothermique. On a aussi confirmé l'existence d'une onde se déplaçant dans le sens de l'écoulement. Les résultats obtenus pour les dites flammes concordent avec ceux qu'on a notés dans une analyse d'une stabilité d'ordre plus élevé et relative à un courant naturel de convection au-delà d'un plateau vertical chauffé. On a conclu que les ondes de Tollmien et Schlichting étaient responsables de l'excitation des vibrations des flammes.

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