具有能量密度高、體積小、易攜帶等優(yōu)點(diǎn)的微燃燒器在航空、便攜電子通信設(shè)備等軍事、工業(yè)和日常生活等領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用廣泛,同時(shí),熱值高、儲(chǔ)量豐富的氫氣作為燃料應(yīng)用于微燃燒器,非常有利于微型化能源動(dòng)力系統(tǒng)的應(yīng)用和開(kāi)發(fā),因此,寬穩(wěn)燃范圍的微燃燒器近來(lái)引起人們的注意。但是尺度微小化后導(dǎo)致燃燒器表面積/體積增大、燃料在燃燒器內(nèi)駐留時(shí)間減小、散熱損失增大等缺陷,導(dǎo)致火焰的穩(wěn)定性變差、出現(xiàn)熄火以及分裂等不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象。針對(duì)目前微燃燒器內(nèi)存在的燃燒不穩(wěn)定等問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了可控渦兩側(cè)開(kāi)縫鈍體微燃燒器,通過(guò)采用氫氣/氧氣反應(yīng)機(jī)理的數(shù)值模擬,比較分析傳統(tǒng)鈍體與可控渦兩側(cè)開(kāi)縫鈍體微燃燒器在不同進(jìn)氣速度、當(dāng)量比和進(jìn)氣溫度下的燃燒特性,并針對(duì)可控渦兩側(cè)開(kāi)縫鈍體微燃燒器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,研究可控流量配比γ、可控縫隙d、可控渦兩側(cè)開(kāi)縫鈍體角度θ、可控氣流方向角度β的參數(shù)改變對(duì)燃燒器內(nèi)燃燒效率、吹熄極限、溫度和流速分布等燃燒特性的影響。利用鈍體兩側(cè)的高速可控氣流與鈍體后形成更大的速度差,進(jìn)一步擴(kuò)大燃燒器內(nèi)回流區(qū)、強(qiáng)化燃燒器內(nèi)流動(dòng)和傳熱、延長(zhǎng)燃料的駐留時(shí)間,有效地提高燃燒器的燃料利用率、擴(kuò)大吹熄極限。隨進(jìn)氣速度增大,可控渦兩側(cè)開(kāi)縫鈍體... 

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
主要符號(hào)表
1 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外微燃燒的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微燃燒存在的問(wèn)題
        1.2.2 微燃燒的穩(wěn)燃技術(shù)
        1.2.3 微燃燒穩(wěn)燃技術(shù)研究存在的問(wèn)題
    1.3 本文研究目的
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 物理、數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法
    2.1 模型的建立
        2.1.1 物理模型
        2.1.2 數(shù)學(xué)模型
    2.2 反應(yīng)機(jī)理及計(jì)算方法
        2.2.1 氫氣/氧氣反應(yīng)機(jī)理
        2.2.2 計(jì)算方法
    2.3 數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證
        2.3.1 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
        2.3.2 數(shù)值方法可行性分析
    2.4 本章小結(jié)
3 傳統(tǒng)鈍體與可控渦兩側(cè)開(kāi)縫鈍體微燃燒器內(nèi)燃燒特性對(duì)比研究
    3.1 進(jìn)氣速度的影響
        3.1.1 燃燒效率和燃燒器出口溫度
        3.1.2 溫度分布和氫氣分布
        3.1.3 速度分布
    3.2 當(dāng)量比的影響
        3.2.1 吹熄極限和燃燒效率
        3.2.2 溫度分布
        3.2.3 局部當(dāng)量比分布
    3.3 進(jìn)氣溫度的影響
        3.3.1 燃燒效率
        3.3.2 溫度分布
    3.4 本章小結(jié)
4 可控渦兩側(cè)開(kāi)縫鈍體參數(shù)對(duì)燃燒特性的影響
    4.1 可控流量配比γ的影響
        4.1.1 燃燒效率和吹熄極限
        4.1.2 溫度分布
        4.1.3 流速分布
    4.2 可控縫隙d的影響
        4.2.1 燃燒效率和吹熄極限
        4.2.2 溫度分布
        4.2.3 流速分布
        4.2.4 不同可控流量配比下可控縫隙的影響
    4.3 可控渦兩側(cè)開(kāi)縫鈍體角度θ的影響
        4.3.1 燃燒效率和吹熄極限
        4.3.2 溫度分布
        4.3.3 流速分布
        4.3.4 可控縫隙的出口流速
        4.3.5 不同可控流量配比下可控渦兩側(cè)開(kāi)縫鈍體角度的影響
    4.4 可控氣流方向角度β的影響
        4.4.1 燃燒效率和吹熄極限
        4.4.2 溫度分布
        4.4.3 流速分布
        4.4.4 可控縫隙的出口流速
        4.4.5 不同可控流量配比下可控氣流方向角度的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 本文主要結(jié)論
    5.2 后續(xù)研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)及發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]開(kāi)縫鈍體對(duì)微型燃燒器燃燒性能改善的研究[J]. 孫全意,郭雪巖.  能源工程. 2016(05)
[2]阻塞比對(duì)微型鈍體燃燒器吹熄極限的影響[J]. 萬(wàn)建龍,劉毅,范愛(ài)武,皮博明.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[3]燃料反應(yīng)器中甲烷化學(xué)鏈燃燒的數(shù)值模擬[J]. 姜健,李峰.  節(jié)能技術(shù). 2013(04)
[4]微尺度催化燃燒過(guò)程中傳質(zhì)準(zhǔn)則數(shù)分析[J]. 周俊,潘劍鋒,盧青波,唐愛(ài)坤,邵霞.  小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車(chē). 2012(06)
[5]化學(xué)鏈重整制氫系統(tǒng)的過(guò)程模擬[J]. 趙海波,陳猛,熊杰,梅道鋒,鄭楚光.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(11)
[6]CuO/Al2O3作為載氧劑的流化床化學(xué)鏈燃燒數(shù)值模擬[J]. 李俊,郭雪巖.  上海理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[7]多孔介質(zhì)催化燃燒特性的數(shù)值分析[J]. 邢丹,劉明侯,徐侃.  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[8]壁面條件對(duì)熄火特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馮耀勛,楊浩林,汪小憨,蔣利橋,趙黛青,吳云影.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2011(06)
[9]多孔介質(zhì)鈍體火焰穩(wěn)定特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 許勝,劉明侯,徐侃,陸游.  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]微環(huán)形多孔介質(zhì)燃燒器的數(shù)值研究[J]. 許欣.  中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2010(20)

博士論文
[1]氣體燃料在漸變型多孔介質(zhì)中的預(yù)混燃燒機(jī)理研究[D]. 王恩宇.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]微燃燒器內(nèi)不同碳?xì)淙剂霞皳交烊剂先紵匦缘难芯縖D]. 許藝?guó)Q.江蘇大學(xué) 2016
[2]基于鈍體穩(wěn)焰—回流區(qū)分級(jí)著火燃燒技術(shù)的鍋爐改造工程應(yīng)用[D]. 鐘挺.華東理工大學(xué) 2015
[3]超低熱值燃?xì)舛嗫捉橘|(zhì)燃燒器的開(kāi)發(fā)研究[D]. 方元.河北工業(yè)大學(xué) 2014
[4]微型鈍體燃燒器中氫氣/空氣預(yù)混燃燒的模擬與實(shí)驗(yàn)[D]. 張若昀.華中科技大學(xué) 2012
[5]基于鈍體的微尺度穩(wěn)燃方法的數(shù)值模擬[D]. 劉思遠(yuǎn).華中科技大學(xué) 2011
[6]基于化學(xué)鏈的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的Aspen仿真[D]. 陳猛.華中科技大學(xué) 2009
[7]微管內(nèi)燃燒特性分析與數(shù)值模擬研究[D]. 李玉蘭.江蘇大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3704594