【摘要】：富氧燃燒和MILD燃燒耦合的氧燃料MILD燃燒具有最高溫度低、溫度分布均勻、燃燒穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),可解決小空間超高壓純氧燃燒存在的局部溫度過(guò)高、燃燒不穩(wěn)定等問(wèn)題。但以液態(tài)燃料為研究對(duì)象的氧燃料MILD燃燒研究尚不成熟,預(yù)熱進(jìn)氣溫度、煙氣卷吸率和燃燒背壓等因素對(duì)MILD燃燒的影響尚不明確。因此,本文采用可視化定壓燃燒系統(tǒng)對(duì)液態(tài)燃料純氧MILD燃燒的影響因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,主要工作如下:為探究預(yù)熱進(jìn)氣溫度、煙氣卷吸率和燃燒背壓對(duì)MILD燃燒的影響,研制并優(yōu)化了可視化定壓燃燒系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)熱進(jìn)氣溫度在0~800℃范圍內(nèi)可調(diào),質(zhì)量流量在0~200kg/h范圍內(nèi)可調(diào)。在燃料質(zhì)量流量為2.5kg/h的條件下,200kg/h的混合氣體對(duì)應(yīng)的煙氣卷吸率為13,即系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)煙氣卷吸率在0~13范圍內(nèi)可調(diào)。此外,整個(gè)系統(tǒng)可在預(yù)熱進(jìn)氣溫度和煙氣卷吸率達(dá)到最大的情況下,實(shí)現(xiàn)燃燒背壓為6.5MPa的定壓燃燒。與同類燃燒系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在其定壓流動(dòng)性和高燃燒背壓方面,對(duì)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等需要持續(xù)燃燒的設(shè)備的燃燒室設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。以正癸烷為替代燃料,以預(yù)熱進(jìn)氣溫度、煙氣卷吸率和燃燒背壓等為邊界條件進(jìn)行MILD燃燒的CFD數(shù)值模擬,為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供參考并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。初步預(yù)測(cè)了預(yù)熱進(jìn)氣溫度、煙氣卷吸率和燃燒背壓對(duì)液態(tài)燃料純氧MILD燃燒的影響。對(duì)影響液態(tài)燃料純氧MILD燃燒的因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,利用控制單一變量的方法,分別以預(yù)熱進(jìn)氣溫度、煙氣卷吸率和燃燒背壓為變量,保持其他參數(shù)不變,進(jìn)行了燃燒實(shí)驗(yàn),共得到了60多組有效數(shù)據(jù)。利用兩色法對(duì)得到的燃燒圖像進(jìn)行處理,通過(guò)溫度分析,判定出是否實(shí)現(xiàn)了MILD燃燒。對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證以后,分析出煙氣卷吸率是液態(tài)燃料純氧MILD燃燒的主要影響因素,預(yù)熱進(jìn)氣溫度可以在一定程度上影響MILD燃燒,而燃燒背壓對(duì)MILD燃燒的影響作用不顯著。
【圖文】：

經(jīng)進(jìn)入了資源短缺的時(shí)代，，化石能源將成為新時(shí)代爭(zhēng)奪的量應(yīng)用，在提供給人類更高端文明的同時(shí)，也給地球的環(huán)氣、土壤等都遭受了不同程度的破壞。開(kāi)發(fā)清潔的新能源的方式也成為近年來(lái)熱能領(lǐng)域的熱門(mén)課題，由此產(chǎn)生了富-8]燃燒等多種新型的燃燒技術(shù)。這些新型的燃燒技術(shù)在不的燃燒特性，其應(yīng)用場(chǎng)所也有所不同。燒排放少、溫度高[9-10]以及 MILD 燃燒高效且溫度場(chǎng)分布燃料 MILD 技術(shù)具有“近零”排放、效率高和燃燒穩(wěn)定等條件下，燃燒不穩(wěn)定、局部溫度過(guò)高以及溫度分布不均勻動(dòng)機(jī)及鍋爐等熱能裝備上得到了廣泛的應(yīng)用。而液態(tài)燃料，本文將對(duì)其影響因素進(jìn)行探究。技術(shù)概述全稱“moderate or intense low-oxygen dilution combustion釋燃燒），是一種反應(yīng)溫和的容積燃燒或者彌散燃燒[14]。的傳統(tǒng)燃燒與 MILD 燃燒外觀圖。

燃燒（c）鋸木粉傳統(tǒng)燃燒（d）鋸木粉 MILD 燃燒圖 1.1 天然氣與鋸木粉傳統(tǒng)燃燒與 MILD 燃燒對(duì)比圖1.2.1 MILD 燃燒的起源MILD 燃燒起源于 20 世紀(jì)末期，由德國(guó)和日本的研究人員分別發(fā)現(xiàn)[15]。研究人員利用蓄熱器將助燃的空氣加熱到 1600K 左右，并以 90m/s 的射流速度將加熱后的空氣通入爐膛
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK16

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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1 涂W毥

本文編號(hào)：2704030