發(fā)布時(shí)間：2021-06-07 11:39

　　減少燃燒排放和提高燃燒效率是當(dāng)前燃燒領(lǐng)域的兩大熱點(diǎn)課題。近年來,多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)因在提高燃燒效率、擴(kuò)展貧燃極限、減輕環(huán)境污染等方面具有顯著優(yōu)勢(shì),已受到國內(nèi)外學(xué)者越來越廣泛的關(guān)注。本文通過實(shí)驗(yàn)與模擬方法,研究柴油在電預(yù)熱式多孔介質(zhì)燃燒器內(nèi)的燃燒特性,旨在為液體燃料多孔介質(zhì)燃燒器的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。通過設(shè)計(jì)、搭建電預(yù)熱式多孔介質(zhì)燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在不需二次點(diǎn)火情況下,實(shí)現(xiàn)了液體燃料的預(yù)蒸發(fā)自維持燃燒。在確定電預(yù)熱溫度場(chǎng)穩(wěn)定性基礎(chǔ)上,分析了柴油在多孔介質(zhì)內(nèi)預(yù)蒸發(fā)燃燒的火焰特征與溫度場(chǎng)變化規(guī)律,討論了當(dāng)量比和空氣流量對(duì)燃燒特性的影響。結(jié)果表明:電預(yù)熱系統(tǒng)具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性,維持穩(wěn)定燃燒所需的最低預(yù)熱溫度為750°C;實(shí)驗(yàn)觀察到液體預(yù)蒸發(fā)燃燒過程中出現(xiàn)了穩(wěn)定火焰和過濾火焰兩種火焰;穩(wěn)定火焰與氣體預(yù)混合燃燒火焰類似,火焰區(qū)最高溫度可達(dá)1140.2°C,火焰移動(dòng)速度在0.1mm/s量級(jí),而過濾火焰速度在1m/s量級(jí);隨空氣流量增加,火焰面向下游移動(dòng)且燃燒更加完全;當(dāng)量比對(duì)溫度分布影響較大,但其對(duì)火焰?zhèn)鞑サ挠绊懴鄬?duì)較小。以實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)為原型,以商業(yè)軟件Fluent18.0為平臺(tái),采用標(biāo)準(zhǔn)k-?湍流模型、雙溫模型... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景及意義
    1.2 氣體在多孔介質(zhì)內(nèi)過濾燃燒的研究進(jìn)展
        1.2.1 火焰結(jié)構(gòu)及火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯?br>        1.2.3 往復(fù)流動(dòng)多孔介質(zhì)內(nèi)預(yù)混合燃燒
    1.3 多孔介質(zhì)物理模型及流動(dòng)理論研究方法
    1.4 液體燃料在多孔介質(zhì)中燃燒的研究進(jìn)展
        1.4.1 液體燃料多孔介質(zhì)燃燒器的實(shí)驗(yàn)研究
        1.4.2 液體燃料在多孔介質(zhì)內(nèi)燃燒的數(shù)值模擬研究
    1.5 目前研究中存在的問題與不足
    1.6 本文的主要研究工作
2 多孔介質(zhì)燃燒器內(nèi)柴油燃燒的實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 試驗(yàn)裝置
        2.1.1 供氣系統(tǒng)
        2.1.2 供油系統(tǒng)
        2.1.3 測(cè)量系統(tǒng)
        2.1.4 電預(yù)熱系統(tǒng)
        2.1.5 燃燒器主體
    2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 預(yù)熱溫度分布規(guī)律
        2.3.2 多孔介質(zhì)內(nèi)柴油預(yù)蒸發(fā)燃燒的火焰?zhèn)鞑ガF(xiàn)象
        2.3.3 溫度分布規(guī)律
        2.3.4 排放特性
    2.4 結(jié)論
3 多孔介質(zhì)燃燒器內(nèi)柴油燃燒的數(shù)值模擬
    3.1 數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 離散相控制方程
        3.1.2 湍流模型
        3.1.3 輻射模型
        3.1.4 組分輸運(yùn)模型
        3.1.5 液滴破碎模型
        3.1.6 液滴與連續(xù)相之間的耦合
    3.2 物理模型及初始條件
        3.2.1 物理模型
        3.2.2 初始溫度場(chǎng)
    3.3 計(jì)算結(jié)果與討論
        3.3.1 模型的有效性驗(yàn)證
        3.3.2 堆積床整體溫度分布及火焰?zhèn)鞑ガF(xiàn)象
    3.4 本章小結(jié)
4 液體燃料在多孔介質(zhì)內(nèi)預(yù)蒸發(fā)燃燒的影響因素分析
    4.1 入口速度對(duì)燃燒特性的影響
    4.2 當(dāng)量比對(duì)燃燒特性的影響
    4.3 噴油角度對(duì)燃燒特性的影響
    4.4 堆積小球直徑對(duì)燃燒特性的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]乙醇-空氣稀液霧值班火焰的大渦模擬研究[J]. 陳靖,朱旻明,劉明侯,陳義良.  推進(jìn)技術(shù). 2015(02)
[3]泡沫陶瓷內(nèi)熱輸運(yùn)現(xiàn)象的數(shù)值模擬研究[J]. 陳仲山,劉宏升,解茂昭,賈明,劉紅.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2013(12)
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[9]自由堆積多孔介質(zhì)內(nèi)超絕熱燃燒的試驗(yàn)研究[J]. 凌忠錢,周昊,李國能,岑可法.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2008(02)
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