基于DTF和REDIM方法的貧燃預混火焰大渦模擬研究
發(fā)布時間:2021-04-08 08:44
貧燃預混燃燒作為一種非常具有發(fā)展前景的新型燃燒技術,在提高燃燒效率、降低污染排放方面發(fā)揮著重要的作用,它被越來越多地應用到實際的工業(yè)燃燒當中。然而,貧燃預混燃燒也存在著諸如自燃、回火、熱聲振蕩等一系列的安全問題。目前,學術界針對貧燃預混火焰展開了大量的實驗以及數(shù)值模擬研究工作。其中,數(shù)值模擬方法的成本低、可靠性高,可以有效減少工作量,同時數(shù)值模擬的結果也可以用來指導實驗以及設計的工作,可以縮短研究開發(fā)的周期,因此受到越來越多人的關注和使用。在當前所使用的三種數(shù)值模擬方法中,大渦模擬(LES)方法作為一種折中的方法,相較于傳統(tǒng)的雷諾平均(RANS)方法具有更高的模擬精度,而計算量又遠小于直接數(shù)值模擬(DNS)方法,能夠描述非穩(wěn)態(tài)的燃燒現(xiàn)象,因此被越來越多地用于燃燒模擬當中。在對湍流燃燒進行LES計算的時候,一個合適的亞網(wǎng)格燃燒模型是必需的。本研究針對貧燃預混火焰提出了一種基于動態(tài)火焰增厚模型(Dynamically Thickened-Flame,DTF)和反應擴散流形技術(Reaction-Diffusion Manifold,REDIM)的亞網(wǎng)格燃燒模型。使用REDIM方法對詳細反應...
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
燃煤發(fā)電廢氣排放實景圖
基于 DTF 和 REDIM 方法的貧燃預混火焰大渦模擬研究能看出在火焰溫度低于 1670 K 時,會形成過多的 CO。只有K 之間相當窄的溫度范圍內,CO 和 NOx 的排放水平才分別此控制污染物排放的一個基本原理就是控制主燃燒區(qū)域的火670~1900 K 之間的狹小溫度范圍內,此時的 CO 和 NOx 的排低的水平,這也是當前燃氣輪機先進低污染燃燒室的一個設
它是一個層流自由傳播預混火焰,圖1.3 定性地展示了甲烷-氧氣貧燃預混層流火焰中的溫度以及一些化學組分沿坐標ξ的分布情況[10]。為了方便討論,使用火焰的厚度 lf來對長度變量進行無量綱化;鹧驿h面將流場劃分為未燃燒區(qū)域和已燃燒區(qū)域,這兩個區(qū)域分別由下標 u和 b 來表示。在火焰鋒面未燃燒的一側(ξ/ lf<< -1),存在著燃料(CH4)和氧化劑(O2)的冷的可燃混合物,此時混合物的溫度為 Tu。而在已燃燒的一側(ξ/ lf>> 1),存在著燃燒產(chǎn)物 CO2和燃料(富燃情況)或者氧化劑(貧燃情況)的一個熱的混合物,此時混合物的溫度為 Tb。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]燃氣輪機發(fā)電技術綜述[J]. 楊巧云. 內燃機與配件. 2016(12)
[2]美國分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀與啟示[J]. 邢磊,王宇博. 化學工業(yè). 2015(10)
[3]湍流貧燃預混射流火焰的大渦模擬[J]. 張宏達,葉桃紅,陳靖,趙馬杰. 推進技術. 2015(07)
[4]大渦模擬在內燃機中應用的研究進展[J]. 周磊,解茂昭,羅開紅,帥石金,賈明. 力學學報. 2013(04)
[5]一種固有低維流形的計算方法[J]. 葉棟,邱榕,蔣勇. 燃燒科學與技術. 2008(03)
[6]燃氣輪機燃燒室預混燃燒不穩(wěn)定性的數(shù)值研究[J]. 張欣剛,任靜,徐治皋. 動力工程. 2007(06)
[7]湍流燃燒數(shù)值模擬研究的綜述[J]. 張會強,陳興隆,周力行,陳昌麟. 力學進展. 1999(04)
碩士論文
[1]PRECCINSTA燃氣輪機燃燒器內小孔射流問題的大渦模擬研究[D]. 王寶同.江蘇大學 2016
本文編號:3125245
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
燃煤發(fā)電廢氣排放實景圖
基于 DTF 和 REDIM 方法的貧燃預混火焰大渦模擬研究能看出在火焰溫度低于 1670 K 時,會形成過多的 CO。只有K 之間相當窄的溫度范圍內,CO 和 NOx 的排放水平才分別此控制污染物排放的一個基本原理就是控制主燃燒區(qū)域的火670~1900 K 之間的狹小溫度范圍內,此時的 CO 和 NOx 的排低的水平,這也是當前燃氣輪機先進低污染燃燒室的一個設
它是一個層流自由傳播預混火焰,圖1.3 定性地展示了甲烷-氧氣貧燃預混層流火焰中的溫度以及一些化學組分沿坐標ξ的分布情況[10]。為了方便討論,使用火焰的厚度 lf來對長度變量進行無量綱化;鹧驿h面將流場劃分為未燃燒區(qū)域和已燃燒區(qū)域,這兩個區(qū)域分別由下標 u和 b 來表示。在火焰鋒面未燃燒的一側(ξ/ lf<< -1),存在著燃料(CH4)和氧化劑(O2)的冷的可燃混合物,此時混合物的溫度為 Tu。而在已燃燒的一側(ξ/ lf>> 1),存在著燃燒產(chǎn)物 CO2和燃料(富燃情況)或者氧化劑(貧燃情況)的一個熱的混合物,此時混合物的溫度為 Tb。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]燃氣輪機發(fā)電技術綜述[J]. 楊巧云. 內燃機與配件. 2016(12)
[2]美國分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀與啟示[J]. 邢磊,王宇博. 化學工業(yè). 2015(10)
[3]湍流貧燃預混射流火焰的大渦模擬[J]. 張宏達,葉桃紅,陳靖,趙馬杰. 推進技術. 2015(07)
[4]大渦模擬在內燃機中應用的研究進展[J]. 周磊,解茂昭,羅開紅,帥石金,賈明. 力學學報. 2013(04)
[5]一種固有低維流形的計算方法[J]. 葉棟,邱榕,蔣勇. 燃燒科學與技術. 2008(03)
[6]燃氣輪機燃燒室預混燃燒不穩(wěn)定性的數(shù)值研究[J]. 張欣剛,任靜,徐治皋. 動力工程. 2007(06)
[7]湍流燃燒數(shù)值模擬研究的綜述[J]. 張會強,陳興隆,周力行,陳昌麟. 力學進展. 1999(04)
碩士論文
[1]PRECCINSTA燃氣輪機燃燒器內小孔射流問題的大渦模擬研究[D]. 王寶同.江蘇大學 2016
本文編號:3125245
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dongligc/3125245.html
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