本文關(guān)鍵詞：微粒捕集器噴油助燃再生旋流燃燒器流場特性研究

  更多相關(guān)文章： 微粒捕集器 噴油助燃再生 旋流燃燒器 回流 非預(yù)混燃燒 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法

【摘要】：微粒捕集器作為降低柴油機(jī)顆粒排放的后處理裝置存在定期再生的問題,其中噴油助燃再生技術(shù)適合我國具體國情等,具有良好的應(yīng)用前景。而噴油助燃再生技術(shù)燃燒器的火焰穩(wěn)定持續(xù)性對該再生技術(shù)影響重大,國內(nèi)外有關(guān)此類問題的研究卻并不多。因此,針對燃燒器的火焰穩(wěn)定持續(xù)性問題進(jìn)行研究具有重要的實(shí)用價(jià)值。本文以湖南省邵陽學(xué)院研究生創(chuàng)新項(xiàng)目(CX2014SY016)為依托,提出一種DPF再生旋流燃燒器,采用仿真模擬和試驗(yàn)結(jié)合的方式,對噴油助燃再生旋流燃燒器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)對流場及火焰的特性影響規(guī)律,以及旋流燃燒器火焰特性試驗(yàn)驗(yàn)證等3方面開展研究,取得的主要成果為:(1)基于旋流燃燒器回流穩(wěn)流特性,結(jié)合微粒捕集器過濾體流體流動特性,自主設(shè)計(jì)一套噴油助燃再生旋流燃燒器,對其油氣供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和主體結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行初步設(shè)計(jì);(2)采用數(shù)值仿真的手段研究旋流燃燒器主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)行參數(shù)對穩(wěn)流穩(wěn)燃特性的影響規(guī)律,對研究模型進(jìn)行適當(dāng)簡化,采用合適的湍流及求解模型,利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法開展旋流燃燒器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)突擴(kuò)比、長徑比、供氣管位置參數(shù)對流場中心回流區(qū)長度、突擴(kuò)重附著區(qū)長度及旋流強(qiáng)度的影響規(guī)律研究,結(jié)果表明:突擴(kuò)比2.5、長徑比2.4且供氣管位于燃燒室中間位置時(shí)流場穩(wěn)定綜合性能最好;在此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上通過燃燒室非預(yù)混燃燒模擬得到燃燒器主要運(yùn)行參數(shù):供氣流速、噴油率及燃燒室背壓等對火焰特性影響規(guī)律,供氣流速對火焰燃燒特性影響最大,其值達(dá)到5.97-6.63m/s且配合50-70g/min的噴油率時(shí),火焰穩(wěn)定性提高明顯,排氣背壓過高時(shí)才對旋流燃燒室內(nèi)火焰穩(wěn)定產(chǎn)生影響,且影響相對較小;這些結(jié)論為提高旋流燃燒器設(shè)計(jì)理論及DPF再生的實(shí)際應(yīng)用提供了參考;(3)以ZD25TCR高壓共軌廢氣渦輪增壓發(fā)動機(jī)為平臺,設(shè)計(jì)搭建噴油助燃再生旋流燃燒器火焰溫度、壓力分布及流速測量試驗(yàn)方案及臺架,試制仿真研究得到的綜合性能較好的旋流燃燒器,通過試驗(yàn)采集燃燒器流速、溫度及壓力分布驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案及仿真結(jié)果,試驗(yàn)結(jié)果表明:在供氣流速5.97m/s時(shí),試驗(yàn)結(jié)果與仿真吻合程度較低,而供氣流速5.97m/s時(shí),旋流燃燒器內(nèi)火焰燃燒能夠較充分進(jìn)行,試驗(yàn)與仿真數(shù)據(jù)吻合較好,此時(shí),無論溫度、流速及壓力還是火焰形態(tài)均表現(xiàn)出趨向穩(wěn)定充分燃燒的態(tài)勢。本文的研究工作為柴油機(jī)微粒捕集噴油助燃再生燃燒器的設(shè)計(jì)提供了新思路,對提高噴油助燃再生的可靠性及安全性具有一定的參考價(jià)值,同時(shí),由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用無量綱參數(shù),能夠方便進(jìn)行不同規(guī)格發(fā)動機(jī)的匹配,為該類型噴油助燃再生燃燒器的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：微粒捕集器 噴油助燃再生 旋流燃燒器 回流 非預(yù)混燃燒 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法
【學(xué)位授予單位】：邵陽學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK421.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-31
• 1.1 引言12-16
• 1.2 柴油機(jī)微粒排放凈化處理技術(shù)16-20
• 1.2.1 機(jī)內(nèi)凈化16-18
• 1.2.2 后處理技術(shù)18-20
• 1.3 柴油機(jī)壁流式微粒捕集器簡介20-22
• 1.4 柴油機(jī)微粒捕集器再生技術(shù)22-25
• 1.4.1 被動再生技術(shù)22-23
• 1.4.2 主動再生技術(shù)23-25
• 1.5 噴油助燃再生技術(shù)研究現(xiàn)狀25-28
• 1.5.1 噴油助燃再生技術(shù)國外研究現(xiàn)狀25-26
• 1.5.2 噴油助燃再生技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀26-28
• 1.6 課題研究的意義與主要研究內(nèi)容28-31
• 1.6.1 課題來源及意義28-29
• 1.6.2 論文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)29-31
• 第2章 旋流燃燒器結(jié)構(gòu)及運(yùn)行參數(shù)設(shè)計(jì)31-40
• 2.1 本章前言31
• 2.2 旋流燃燒器的應(yīng)用簡介31-34
• 2.3 旋流燃燒器設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)要點(diǎn)34-37
• 2.3.1 旋流燃燒器燃燒室設(shè)計(jì)34-35
• 2.3.2 旋流燃燒器油氣供給系統(tǒng)設(shè)計(jì)35-36
• 2.3.3 旋流燃燒器點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)計(jì)36-37
• 2.4 旋流燃燒器與微粒捕集器的匹配設(shè)計(jì)37-39
• 2.4.1 油氣比與微粒捕集器的匹配設(shè)計(jì)37-38
• 2.4.2 燃燒溫度與微粒捕集器的匹配設(shè)計(jì)38-39
• 2.4.3 火焰特征與微粒捕集器的匹配設(shè)計(jì)39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第3章 旋流燃燒器流場數(shù)值模型研究40-58
• 3.1 本章前言40
• 3.2 數(shù)值模擬基礎(chǔ)40-47
• 3.2.1 CFD概述40-42
• 3.2.2 CFD計(jì)算方法42-47
• 3.3 旋流流動模型簡介47-50
• 3.3.1 旋流流動模型47-48
• 3.3.2 FLUENT軟件在旋流燃燒器的應(yīng)用48-50
• 3.4 湍流模型及多孔介質(zhì)模型和非預(yù)混燃燒模型簡介50-57
• 3.4.1 湍流模型50-53
• 3.4.2 多孔介質(zhì)模型53-55
• 3.4.3 燃燒模型55-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第4章 旋流燃燒器流場特性的數(shù)值模擬研究58-84
• 4.1 本章前言58
• 4.2 模型處理及求解設(shè)置58-65
• 4.2.1 模型處理及網(wǎng)格劃分58-60
• 4.2.2 求解關(guān)鍵設(shè)置60-61
• 4.2.3 初步計(jì)算結(jié)果對比61-65
• 4.3 旋流燃燒器結(jié)構(gòu)參數(shù)對冷態(tài)流場特性的影響65-70
• 4.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法研究結(jié)構(gòu)參數(shù)對流場特性的影響65-70
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對流場穩(wěn)定性影響規(guī)律70
• 4.4 旋流燃燒器運(yùn)行參數(shù)對火焰特性的影響70-82
• 4.4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法研究運(yùn)行參數(shù)對火焰特性的影響71-80
• 4.4.2 與文獻(xiàn)計(jì)算結(jié)果對比80-82
• 4.5 本章小結(jié)82-84
• 第5章 旋流燃燒器火焰特性試驗(yàn)研究84-96
• 5.1 微粒捕集噴油助燃再生旋流燃燒器臺架簡介84-87
• 5.2 旋流燃燒器火焰主要特征參數(shù)測量87-88
• 5.3 試驗(yàn)誤差分析88-91
• 5.3.1 誤差檢驗(yàn)89-90
• 5.3.2 誤差傳遞的簡單分析90-91
• 5.4 旋流燃燒器火焰特性試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理91-94
• 5.4.1 燃燒器火焰特征參數(shù)測量及仿真對比驗(yàn)證91-93
• 5.4.2 燃燒器火焰圖像采集及定性分析93-94
• 5.5 本章小結(jié)94-96
• 結(jié)論與展望96-99
• 參考文獻(xiàn)99-107
• 致謝107-109
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間參與發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄109-110
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參與完成的科技成果110-112
• 附錄C 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)相關(guān)表格及主要試驗(yàn)儀器參數(shù)112-115

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 金燕,鄭洽余,徐秀清,楊瑞昌;多功能旋流燃燒器的工業(yè)性試驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2002年04期

2 崔龍菊;;新型雙旋流燃燒器制造的質(zhì)量控制[J];水泥技術(shù);2012年03期

3 何季民;旋流燃燒器技術(shù)發(fā)展趨勢[J];湖南電力;1995年02期

4 張凱,周屈蘭,徐通模,惠世恩;新型軸向葉片式旋流燃燒器性能的實(shí)驗(yàn)研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);1999年06期

5 孫銳,馬春元,李爭起,吳少華,秦裕琨;利用一維熱膜探針對旋流燃燒器出口冷態(tài)旋流流場的測量[J];熱能動力工程;2000年02期

6 金燕,張海霞,鄭洽余,徐秀清;秦皇島熱電廠670噸/時(shí)鍋爐旋流燃燒器改造探討[J];熱能動力工程;2000年06期

7 牛海峰,常征,秦裕琨,吳少華;徑向濃淡旋流燃燒器磨損失效分析及選材試驗(yàn)[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2000年07期

8 牛海峰,秦裕琨,吳少華;徑向濃淡旋流燃燒器用耐熱抗磨中心擴(kuò)錐試驗(yàn)研究[J];中國電力;2000年06期

9 牛海峰,王海龍,李英,李運(yùn)祥,陳軍;徑向濃淡旋流燃燒器中心擴(kuò)錐失效形式探討[J];黑龍江電力;2000年06期

10 靳文杰,王遇川;后混式鼓風(fēng)旋流燃燒器的設(shè)計(jì)[J];煤氣與熱力;2000年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李宇;范衛(wèi)東;蔣信;馮哲;;一種新型氧-燃料旋流燃燒器的開發(fā)研究[A];中國動力工程學(xué)會鍋爐專業(yè)委員會2013年學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

2 王磊;李海軍;沈翔宇;張松濤;;1000MW機(jī)組鍋爐低NOx旋流燃燒器燒損原因分析及對策[A];超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2013年會論文集[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 靖劍平;燃用煙煤中心給粉旋流燃燒器流動及燃燒特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈寶桐;基于冷態(tài)花瓣旋流燃燒器的穩(wěn)燃特性研究[D];華北電力大學(xué);2015年

2 湯遠(yuǎn);微粒捕集器噴油助燃再生旋流燃燒器流場特性研究[D];邵陽學(xué)院;2015年

3 翟佳翔;煤粉生物質(zhì)共燃的旋流燃燒器及鍋爐設(shè)備的設(shè)計(jì)與研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

4 劉強(qiáng);新型生物質(zhì)旋流燃燒器的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

5 徐莉;旋流燃燒器鍋爐爐內(nèi)空氣動力場的數(shù)值模擬[D];武漢大學(xué);2005年

6 薛鋒;旋流燃燒器的數(shù)值研究[D];南昌航空大學(xué);2013年

7 秦建秀;生物質(zhì)共燃的旋流燃燒器內(nèi)氣固兩相流的數(shù)值模擬[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

8 李亞鵬;旋流燃燒器中濃淡氣固兩相流的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2011年

9 賈兆鵬;生物質(zhì)混燃煤粉爐及旋流燃燒器的設(shè)計(jì)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

10 楊玉林;水煤漿旋流燃燒器實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D];浙江大學(xué);2003年

，

本文編號：1050276