蜡烛火焰振荡行为的实验探究EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON THE OSCILLATION DYNAMICS OF CANDLE FLAME
张杰,张晨,徐术皓,于一真,王新刚
摘要(Abstract)：
燃烧的火焰在一定条件下会呈现出时间上的周期振荡行为，但人们对其背后的动力学机制一直不是很清楚。本文首先利用纹影法对蜡烛的火焰振荡行为进行了实验研究，发现随着火焰尺寸的增加火焰首先从平稳燃烧变为振荡燃烧，之后火焰的振荡频率会逐渐降低。通过简化的燃烧动力学模型，文中进一步对蜡烛火焰的振荡行为进行了数值和理论分析，发现火焰的振荡频率密切依赖于燃料的供应速率和火焰的体积。随着燃料供应速率和火焰体积的增大，火焰首先经历了一次霍普夫分岔进而从平稳燃烧变为振荡燃烧，之后火焰的振荡频率逐渐降低。理论分析结果与实验结论定性吻合。
关键词(KeyWords)： 火焰燃烧;周期振荡;霍普夫分岔;纹影法
基金项目(Foundation): 陕西师范大学课堂教学模式创新研究项目(21KT-JG02)
作者(Author): 张杰,张晨,徐术皓,于一真,王新刚
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