發(fā)布時(shí)間：2017-10-24 13:24

  本文關(guān)鍵詞：調(diào)諧被動(dòng)控制脈動(dòng)燃燒特性實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 脈動(dòng)燃燒 運(yùn)行特性 調(diào)節(jié)方法

【摘要】：能源高效率的利用能夠促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展,如今,人類使用的能源主要是化石燃料(煤,石油,天然氣)。但是化石燃料是一種不可再生的能源,因此如何高效利用化石燃料同時(shí)減少污染物的排放是當(dāng)今的重大課題。脈動(dòng)燃燒是一定的聲學(xué)條件下周期性燃燒過(guò)程,其燃燒特性具有特殊的不穩(wěn)定性,脈動(dòng)燃燒區(qū)域內(nèi)的特征參數(shù)是時(shí)間的周期函數(shù)。因?yàn)槿紵鲀?nèi)震蕩的影響,使得燃燒效率和傳熱系數(shù)大幅提高、燃燒強(qiáng)度增強(qiáng)、污染物排放量減小,并且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。本文主要是針對(duì)燃燒器熱聲不穩(wěn)定現(xiàn)象的控制技術(shù)進(jìn)行研究,研究脈動(dòng)燃燒的運(yùn)行特性與空氣過(guò)量系數(shù)、功率、以及燃?xì)馀c空氣的配比的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)脈動(dòng)燃燒運(yùn)行特性進(jìn)行控制。其研究結(jié)果如下:(1)對(duì)Helmholtz型脈動(dòng)燃燒器改裝,增加了可調(diào)諧的預(yù)混室,將單股進(jìn)氣變成多股進(jìn)氣。結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)配風(fēng)關(guān)系,空氣過(guò)量系數(shù)及熱功率,的確可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Helmholtz型無(wú)閥自激脈動(dòng)燃燒器的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。(2)可以通過(guò)改變空氣過(guò)量系數(shù)、燃燒熱功率以及前后燃?xì)饬颗浔汝P(guān)系來(lái)改變脈動(dòng)燃燒器的運(yùn)行頻率。脈動(dòng)燃燒器運(yùn)行頻率隨著空氣過(guò)量系數(shù)的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì);當(dāng)前后燃?xì)膺M(jìn)氣量比值逐漸增加,燃燒器的運(yùn)行頻率逐漸減小;在保持空氣過(guò)量系數(shù)為1.4時(shí),增加燃燒器的燃燒熱功率,可以使燃燒器的運(yùn)行頻率逐漸增加。(3)可以通過(guò)改變空氣過(guò)量系數(shù)、燃燒熱功率以及前后燃?xì)饬颗浔葋?lái)改變脈動(dòng)燃燒器中的壓力幅值。燃燒室中的壓力幅值隨著空氣過(guò)量系數(shù)以及燃燒熱功率的增加而增加;隨前后燃?xì)膺M(jìn)氣量比值的增大,出現(xiàn)先增大后減小再增大的趨勢(shì)。(4)在尾管中,壓力振幅隨距離尾管入口距離的增長(zhǎng)而下降。(5)調(diào)節(jié)燃燒熱功率或者空氣過(guò)量系數(shù)均可改變NOx的排放量,且NOx的排放量隨兩者的變化趨勢(shì)相同,隨二者的增加而增加。(6)在一個(gè)周期內(nèi)整體上,氧氣濃度的變化對(duì)NO生成量起抑制作用,氮?dú)鉂舛葘?duì)其起促進(jìn)作用,而溫度變化對(duì)其影響較為均衡。同一個(gè)周期內(nèi),由于三個(gè)影響因素的振動(dòng)相位不同,導(dǎo)致在不同時(shí)刻對(duì)NO生成量的影響也不同。
【關(guān)鍵詞】：脈動(dòng)燃燒 運(yùn)行特性 調(diào)節(jié)方法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK16
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 脈動(dòng)燃燒技術(shù)發(fā)展史10-11
• 1.3 脈動(dòng)燃燒器工作過(guò)程11-12
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.4.1 脈動(dòng)燃燒模擬研究13-14
• 1.4.2 脈動(dòng)燃燒實(shí)驗(yàn)研究14-15
• 1.4.3 脈動(dòng)燃燒的應(yīng)用研究15-16
• 1.4.4 存在的問(wèn)題16
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章調(diào)諧被動(dòng)控制脈動(dòng)燃燒特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-25
• 2.1 引言17
• 2.2 調(diào)諧被動(dòng)控制脈動(dòng)燃燒器結(jié)構(gòu)17-19
• 2.3 實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)試系統(tǒng)19-24
• 2.4 實(shí)驗(yàn)操作步驟24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章調(diào)諧被動(dòng)控制脈動(dòng)燃燒特性實(shí)驗(yàn)研究25-45
• 3.1 引言25
• 3.2 頻率特性分析25-34
• 3.2.1 頻率分析方法--快速傅里葉變換(FFT)的原理及公式26-30
• 3.2.2 脈動(dòng)燃燒器的頻率特性30-34
• 3.3 壓力振幅特性分析34-40
• 3.3.1 脈動(dòng)燃燒器的壓力振幅特性34-37
• 3.3.2 脈動(dòng)燃燒器尾管壓力分布特性37-40
• 3.4 脈動(dòng)燃燒器NOX排放特性40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章脈動(dòng)燃燒器污染物排放特性45-62
• 4.1 引言45
• 4.2 物理模型及網(wǎng)格劃分45-46
• 4.3 數(shù)學(xué)模型46-49
• 4.3.1 基本方程46-47
• 4.3.2 湍流模型與燃燒模型47-48
• 4.3.3 NO形成的模擬48-49
• 4.4 模擬過(guò)程49-50
• 4.5 模擬結(jié)果50-61
• 4.5.1 模擬結(jié)果的驗(yàn)證50-54
• 4.5.2 NO產(chǎn)生機(jī)理探究54-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 曹衛(wèi)寧;;脈沖燃燒技術(shù)在大方坯加熱爐上的應(yīng)用[J];工業(yè)爐;2009年01期

2 周偉國(guó),姜正侯;脈沖燃燒器尾管傳熱系數(shù)研究[J];煤氣與熱力;1992年01期

3 秦朝葵,隋元春,張同,姜正候;脈沖燃燒的數(shù)學(xué)模型[J];煤氣與熱力;1993年04期

4 崔峰;楊德勇;宮英振;劉相東;;80kW脈動(dòng)燃燒器及其測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2010年03期

5 寧鑾鳳;萬(wàn)道春;劉文松;齊詠梅;;脈沖燃燒控制技術(shù)在熱處理爐上的應(yīng)用[J];山東冶金;2008年04期

6 寧鑾鳳;萬(wàn)道春;;脈沖燃燒控制技術(shù)在熱處理爐上的應(yīng)用[J];中國(guó)科技信息;2008年12期

7 李保國(guó),洪新華;Hel mholtz型脈動(dòng)燃燒器的研制[J];鄭州工程學(xué)院學(xué)報(bào);2001年02期

，

本文編號(hào)：1088949