董智勇
,
王恩宇
,
苟湘
,
吴晋湘
,
刘联胜
工程热物理学报
本文对积木式结构多孔介质燃烧器稳定燃烧超低热值燃气的功率范围进行了试验研究.用甲烷和氮气配制了试验燃气的热值为1.4～3.0 MJ/m3,在理论当量比条件下组织了预混燃烧.通过改变甲烷的流量,测试了不同燃烧强度工况下燃烧室壁面的温度分布,进而判定了各工况条件下燃烧室内是否能保持稳定燃烧.结果表明,本文所设计的燃烧器对于超低热值气体有着良好的适应性,对于热值高于1.4 MJ/m3的气体都有一个稳定燃烧的功率区间,且稳定燃烧的功率范围随着气体热值的增大而增大.在预热温度为1200 K的前提下,燃气热值为1.4 MJ/m3时,稳定燃烧的燃烧强度范围为30.57～107.01 kW/m2,而当气体热值为3.0 MJ/m3时,燃烧极限的近似范围是107.01～229.30 kW/m2.
关键词:
超低热值燃气
,
多孔介质燃烧器
,
积木式结构
,
燃烧强度
,
预混燃烧
李宇红
,
祁海鹰
,
张宏武
工程热物理学报
将六步简化甲烷燃烧反应模型与层流N-S方程相结合,数值模拟了定常与非定常的甲烷预混燃烧火焰.得到了速度、温度和包括CO和NO在内的十种组份的浓度分布;预测了进气流量脉动时的燃烧流场特性.该模型及其计算软件可较准确地模拟化学反应动力学起主导作用的甲烷预混燃烧现象,为研究燃烧过程特性,发展高效低污染燃烧技术与设备提供了有力的数值研究工具.
关键词:
甲烷燃烧六步简化化学反应动力学模型
,
N-S方程
,
预混燃烧
,
NO
,
动态火焰
张根烜
,
陈义良
,
刘明侯
,
林博颖
,
赵平辉
工程热物理学报
在多孔介质内组织预混燃烧,燃气与多孔介质有强烈的换热作用,燃烧过程伴随着化学反应和热输运的强烈耦合.本文以惰性氧化铝球堆积床内的甲烷/空气预混燃烧为例,提出解析模型,对燃烧过程进行理论分析,给出温度分布的解析解,发现了超绝热火焰温度燃烧现象.
关键词:
多孔介质
,
预混燃烧
,
超绝热火焰温度燃烧
,
理论分析
乔瑜
,
龚勋
,
姚洪
,
徐明厚
工程热物理学报
采用自适应化学理论AdapChem的方法对两种CH4/空气部分预混、非预混火焰的燃烧过程开展了数值模拟工作.计算得到了两种燃烧工况下,几种重要的主量成分、非主量成分的浓度值;同时对反应放热和HCO之间的潜在关系进行了分析.通过对两种工况下模拟结果的比较,AdapChem方法合理预报了甲烷预混和非预混燃烧过程的各种物理化学特性,并达到了节约计算时间的目的.
关键词:
自适应化学
,
甲烷
,
预混燃烧
,
非预混燃烧
王海鸥
,
罗坤
,
樊建人
工程热物理学报
本文用直接数值模拟的方法对各项同性湍流中的H2/air平面火焰进行了研究.模拟了当量比分别为0.6和1.0的两种预混火焰,采用了9种组分19步反应的详细机理.对预混燃烧中的CMC亚模型进行了先验性分析.发现clipped Gaussian和Beta function两种方法都能定性描述过程变量的概率分布,但是Beta function的结果与直接数值模拟更接近.AMC和Girimaji两种模型都能较好地模拟标量耗散率的条件平均分布,在贫燃的情况下模型预测的结果更接近直接数值模拟的结果.
关键词:
直接数值模拟
,
预混燃烧
,
CMC亚模型
,
概率密度函数
,
标量耗散率
田颖
,
徐纲
,
宋权斌
,
崔玉峰
,
房爱兵
,
聂超群
工程热物理学报
回火问题是贫燃料预混燃烧面临的主要问题之一.本文采用计算和实验相结合的方法研究甲烷与富氢合成气贫预混燃烧的回火现象,得到不同燃料、不同稳定方式之间的回火特性.研究结果表明,回火极限可以关联为丕雷数模型,环形稳定器的回火稳定性最好,其次为杆稳定器,旋流稳定器的稳定性最差;环形稳定的甲烷预混火焰的回火过程为边缘稳定,适当加入边缘空气同轴射流后变为中心回火,且同轴射流速度存在最佳范围可以提高回火稳定性.
关键词:
预混燃烧
,
回火
,
富氢合成气
,
丕雷数模型
罗坤
,
戴瑞
,
樊建人
,
岑可法
工程热物理学报
采用有限差分方法对不同工况下三维旋流液雾燃烧进行了直接数值模拟,其中液滴的跟踪在拉格朗日框架中进行,液滴的蒸发相变采用无限热传导蒸发模型描述,气相燃烧采用自适应单步反应机理,模拟中采用的模型燃烧器尽可能逼近真实的燃气轮机旋流燃烧器.结果发现,旋流液雾燃烧流动和火焰结构受到旋流方式和当量比的影响,流场中出现了反平行排列的涡管结构.且各种工况F液雾燃烧火焰都是由贫燃预混火焰,富燃预混火焰、扩散火焰构成.这些给液雾燃烧的模型模拟带来了新的挑战.
关键词:
液雾燃烧
,
直接数值模拟
,
旋流射流
,
非预混燃烧
,
预混燃烧
高怀斌
,
屈治国
,
陶文铨
,
卢天健
工程热物理学报
本文根据气固两相局部非热平衡假设,建立了甲烷/空气预混气在惰性多孔介质内的一维层流燃烧数学模型.分别采用附加导热、Pmssland模型和二通量法模型求解固体能量方程中的辐射源项,研究了热辐射模型和弥散效应对多孔介质内燃烧火焰结构的影响.结果表明,多孔固体表面辐射的影响不可忽略,辐射模型对火焰温度的预测影响显著,而弥散效应对气体温度的分布及反应热影响则较小.
关键词:
辐射模型
,
弥散效应
,
多孔介质
,
预混燃烧
王恩宇
,
程乐鸣
,
褚金华
,
施正展
,
骆仲泱
,
岑可法
工程热物理学报
试验研究预混燃气在渐变型多孔介质(GVPM)中的燃烧特性,包括在渐变型多孔介质中的温度场、火焰移动、CO和NOx生成、燃烧稳定性及多孔介质孔径结构对燃烧特性的影响规律.研究结果与几种均匀型多孔介质(HPM)中的燃烧特性进行比较,发现渐变型多孔介质中的燃烧有如下优点:均匀的温度分布、较低污染物排放、高燃烧速率、高稳定性、宽燃烧极限和较大的负荷调节范围.
关键词:
预混燃烧
,
多孔介质
,
渐变型多孔介质
卫立夏
,
陈朝阳
,
黄佐华
,
袁涛
,
李玉阳
,
田振玉
,
郭会军
工程热物理学报
利用分子束质谱结合真空紫外同步辐射光电离技术研究了低压层流预混二甲醚/氧气/氩气火焰.通过测量火焰物种的离子信号强度随燃烧炉位置的关系曲线,计算了主要火焰物种的摩尔分数曲线.分析了燃料当量比(φ)为0.8,1.0和1.5时主要火焰物种的摩尔分数曲线,阐述了燃烧当量比对低压层流预混二甲醚/氧气/氩气火焰化学结构的影响.研究为进一步认识二甲醚燃烧提供了实验数据.
关键词:
二甲醚
,
低压层流
,
预混燃烧
