發(fā)布時間：2021-04-22 18:20

　　工程應(yīng)用中的火焰多為湍流火焰,而對湍流燃燒機(jī)理與湍流瞬態(tài)特性研究的不足,給合成氣燃燒設(shè)備的設(shè)計與應(yīng)用帶來了極大地阻礙。因此本文深入研究了CO/H2/O2/N2合成氣預(yù)混湍流火焰的瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)燃燒特性,為合成氣預(yù)混湍流火焰的燃燒反應(yīng)機(jī)理的改進(jìn)提供了參考。本文搭建了預(yù)混湍流合成氣本生燈激光診斷實(shí)驗(yàn)臺,采用國內(nèi)領(lǐng)先的100Hz平面激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)（PLIF）對合成氣預(yù)混湍流火焰進(jìn)行了燃燒流場診斷,得到燃燒場的OH濃度分布。獲得了當(dāng)量比、H2含量、湍流強(qiáng)度對合成氣預(yù)混湍流火焰時均OH濃度、相對熒光強(qiáng)度、湍流火焰速度以及火焰脈動的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)表明,時均OH濃度,同一軸向位置的相對熒光強(qiáng)度都隨著當(dāng)量比、H2含量、湍流強(qiáng)度的增加而增大。當(dāng)量比增大,燃燒更加劇烈時均OH濃度最大值出現(xiàn)的位置距噴嘴出口越近;氫氣含量增加,使OH濃度變大,但是由于OH不能立即被消耗,使時均OH濃度最大值位置稍有增高;由于湍流強(qiáng)度增加,加強(qiáng)了傳熱傳質(zhì)作用,時均OH濃度最大值位置隨之下降。相對熒光強(qiáng)度都呈先上升后下降的趨勢,變化規(guī)律與時均OH最大值一致。使用角度法計算了統(tǒng)計平均后OH-PLIF圖像的湍流火焰速度,結(jié)果表明湍流火... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 PLIF技術(shù)國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.2 合成氣燃燒特性的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)臺介紹及數(shù)值處理方法
    2.1 本生燈實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計
    2.2 光學(xué)測量系統(tǒng)
        2.2.1 PLIF實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        2.2.2 全光譜測量系統(tǒng)
    2.3 氣量計算
        2.3.1 主火焰氣量計算
        2.3.2 穩(wěn)燃裝置進(jìn)氣量選擇
    2.4 實(shí)驗(yàn)步驟
        2.4.1 點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)步驟
        2.4.2 PLIF測量實(shí)驗(yàn)步驟
        2.4.3 全光譜實(shí)驗(yàn)步驟
    2.5 本章小結(jié)
第3章 湍流火焰特征參數(shù)實(shí)驗(yàn)與計算
    3.1 湍流預(yù)混火焰分類及特征
    3.2 預(yù)混層流火焰速度的計算
        3.2.1 CHEMKIN簡介
        3.2.2 計算結(jié)果
    3.3 湍流流場標(biāo)定
        3.3.1 恒溫?zé)峋�風(fēng)速儀介紹
        3.3.2 湍流強(qiáng)度的計算
    3.4 本章小結(jié)
第4章 合成氣湍流火焰時均特性
    4.1 測量原理與數(shù)據(jù)處理方法
        4.1.1 測量原理
        4.1.2 數(shù)據(jù)處理方法
    4.2 時均OH熒光強(qiáng)度分布
        4.2.1 當(dāng)量比對時均OH熒光強(qiáng)度的影響
        4.2.2 氫氣含量對時均OH熒光強(qiáng)度分布的影響
        4.2.3 湍流強(qiáng)度對時均OH熒光強(qiáng)度分布的影響
    4.3 湍流火焰速度
        4.3.1 湍流火焰速度求解方法
        4.3.2 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第5章 合成氣湍流火焰脈動特性與統(tǒng)計學(xué)概率分布
    5.1 湍流火焰振蕩特性
    5.2 湍流火焰統(tǒng)計學(xué)概率分布
        5.2.1 當(dāng)量比對湍流火焰OH濃度統(tǒng)計分布的影響
        5.2.2 氫氣含量對湍流火焰OH濃度統(tǒng)計分布的影響
        5.2.3 湍流強(qiáng)度對湍流火焰OH濃度統(tǒng)計分布的影響
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]CH4/空氣和C3H8/空氣預(yù)混湍流火焰結(jié)構(gòu)及湍流火焰速度測量[J]. 俞森彬,王金華,聶要輝,張猛,金武,黃佐華.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[3]利用OH-PLIF測量CH4/H2/空氣混合氣湍流燃燒速率[J]. 張猛,王金華,謝永亮,衛(wèi)之龍,金武,黃佐華.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2013(06)
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[5]激光光譜技術(shù)在燃燒診斷中的應(yīng)用[J]. 李樹峰.  物理與工程. 2010(05)
[6]潔凈煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景分析[J]. 閻維平.  華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(06)
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博士論文
[1]煤/生物質(zhì)氣化合成氣燃燒特性的激光診斷研究[D]. 楊麗.浙江大學(xué) 2011
[2]氫氣/氣體燃料層流燃燒特性及液滴碰撞動力學(xué)基礎(chǔ)研究[D]. 湯成龍.西安交通大學(xué) 2011
[3]合成氣稀釋旋流擴(kuò)散火焰燃燒特性研究[D]. 張永生.中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2008

碩士論文
[1]O2/H2O條件下合成氣同軸射流擴(kuò)散火焰穩(wěn)定性研究[D]. 薛彧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]我國IGCC項(xiàng)目開發(fā)的影響因素及發(fā)展前景分析[D]. 李新歌.華北電力大學(xué)（北京） 2011
[3]定量測量OH基濃度的PLIF技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 王寧.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]合成氣稀釋擴(kuò)散火焰的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究[D]. 惠鑫.中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2007



本文編號：3154245