基于碳氫燃料的微動力系統(tǒng)具有成本低、能量密度高等優(yōu)點,其應(yīng)用前景廣闊。微燃燒室作為微動力系統(tǒng)的核心部件,對微動力系統(tǒng)的整體性能有著重要的影響。隨著燃燒室特征尺寸的減小,燃燒室面容比增大,使熱損失增加,且自由基更易在壁面上失活,造成燃燒的不充分和不穩(wěn)定。而催化燃燒由于具有污染較低、燃燒效率較高、可燃范圍較寬、燃燒易穩(wěn)定等優(yōu)點,能有效地解決微尺度下燃燒過程中的難題。本文在分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對微催化燃燒室內(nèi)氫氣/空氣預(yù)混合燃燒過程進行了研究。實驗方面,加工了可視化微催化燃燒室,對微催化燃燒室內(nèi)反應(yīng)類型的轉(zhuǎn)變過程進行了觀測,并分析了當(dāng)量比、流速和通道高度等因素對燃燒室內(nèi)反應(yīng)類型轉(zhuǎn)變過程的影響。模擬方面,建立了微催化燃燒室內(nèi)燃燒過程的數(shù)值模擬計算模型并對其進行了實驗驗證,計算得到了入口流速和當(dāng)量比等參數(shù)對微催化燃燒室內(nèi)燃燒特性的影響。論文的主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)成功實現(xiàn)了微催化燃燒室內(nèi)反應(yīng)類型的判定并獲得反應(yīng)類型轉(zhuǎn)變所對應(yīng)的當(dāng)量比條件,其次分析研究了通道高度和混合氣流量對燃燒狀態(tài)轉(zhuǎn)變特性的影響。采用平面激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)(PLIF)觀察OH自由基在微催化燃燒室內(nèi)的分布,分別采用紅...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 微動力系統(tǒng)的應(yīng)用
        1.2.1 帶有運動部件的微動力系統(tǒng)
        1.2.2 不帶有運動部件的微動力系統(tǒng)
    1.3 微尺度燃燒面臨的挑戰(zhàn)
    1.4 微催化燃燒
        1.4.1 催化燃燒的特點
        1.4.2 國內(nèi)外微催化燃燒的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 微催化燃燒的實驗裝置及數(shù)值計算模型
    2.1 實驗平臺
        2.1.1 實驗裝置總圖
        2.1.2 主要實驗儀器介紹
        2.1.3 微催化燃燒室的設(shè)計
    2.2 數(shù)值計算模型
        2.2.1 物理模型
        2.2.2 數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模型
        2.2.4 計算方法
        2.2.5 網(wǎng)格無關(guān)性驗證
        2.2.6 實驗驗證
    2.3 本章小結(jié)
第三章 微尺度下反應(yīng)類型轉(zhuǎn)變特性的實驗研究
    3.1 實驗條件
    3.2 反應(yīng)類型轉(zhuǎn)變的判定
    3.3 通道高度對反應(yīng)類型的影響
    3.4 混合氣流量對反應(yīng)類型的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 不同類型反應(yīng)時的燃燒特性
    4.1 不同類型反應(yīng)時的溫度分布
    4.2 不同類型反應(yīng)時的組分分布
        4.2.1 純表面催化反應(yīng)時的組分分布
        4.2.2 發(fā)生表面耦合氣相反應(yīng)時的組分分布
        4.2.3 不同類型反應(yīng)時組分分布的對比分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 流速對氫氣/空氣在微催化燃燒室內(nèi)燃燒特性的影響
    5.1 流速對微催化燃燒室內(nèi)反應(yīng)類型轉(zhuǎn)變的影響
    5.2 流速對微催化燃燒室內(nèi)溫度分布的影響
    5.3 流速對微催化燃燒室內(nèi)組分分布的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 建議及展望
參考文獻
致謝
碩士期間的成果



本文編號：3735091