火焰为非平衡弱电离等离子体,其中含有大量带电粒子、激发态自由基等物质。大量研究已经表明,将等离子体技术与燃烧领域相结合,可以显著缩短着火延迟时间、拓宽可燃极限、提高燃烧稳定性及降低污染物。本文基于火焰光谱诊断原理和模拟软件Maxwell,探究了直流电场对火焰形态和OH*自发发光辐射的影响。结果表明:施加直流电场后电场力主要作用在火焰根部,火焰中的正离子受力向负极移动,在火焰外观上表现为其整体形态的拉伸。贫氧燃烧工况下,火焰高度与电压值呈正相关,而富氧燃烧工况下,火焰高度仅随电压值的改变在35.08 mm附近出现小范围波动,即贫氧工况下电场对火焰高度的影响更为显著。而结合顺电效应,施加电场后火焰宽度随直流电场的增大而减小,其变化趋势在不同氧燃当量比下保持一致。向火焰施加的直流电压值小于3 kV时,OH*的峰值强度没有明显改变,电压值大于4 kV时,OH*的峰值强度与电压值呈负相关。以富氧燃烧为例,相比未施加电压的工况,OH*含量在9 kV电压作用下出现10%左右的下降,即直流电场加强了火焰径向及轴向的燃料及氧气的混合。