發(fā)布時間：2023-08-16 16:33

　　隨著電子機械系統(tǒng)面向小型化、高效化、集成化方向的發(fā)展,人們對于質量輕、壽命長的微型動力裝置的需求日益迫切。基于碳氫燃料燃燒的微動力系統(tǒng)順應這一需要,且在功率密度、燃料供給和能源輸出形式方面具有顯著優(yōu)勢。微燃燒室是該類系統(tǒng)能量轉化的核心部件,由于微尺度條件下燃燒器尺寸的縮小,使得燃燒室面容比增大,繼而導致散熱速率急劇增加,常規(guī)火焰無法得到穩(wěn)定,另外,火焰?zhèn)鞑サ淖杂苫菀滓蚺鲎脖诿娑セ钚?從而使得火焰?zhèn)鞑ピ桨l(fā)困難。鑒于此,針對微燃燒室的優(yōu)化改進已經(jīng)得到學者們廣泛的關注。本文設計了兩種不同結構的燃燒室,即帶截面突變的燃燒室和帶對稱凸臺的燃燒室。利用實驗的方法和數(shù)值模擬手段,針對微燃燒室內(nèi)部氫氣/氧氣預混合燃燒特性,對比分析有截面突變的燃燒室和無截面突變的燃燒室。另外借助數(shù)值計算軟件Ansys Fluent,分析了帶對稱凸臺的燃燒室內(nèi)部燃燒特性。此外還對比分析了兩種不同結構的燃燒室內(nèi)部燃燒特性,以獲得更優(yōu)的燃燒室效率。論文的主要研究內(nèi)容及所得主要結論如下:(1)針對微燃燒室內(nèi)部氫氧預混燃燒特性,通過實驗對比分析有截面突變的燃燒室和無截面突變的燃燒室,通過改變預混氣當量比和混合氣入口流速,...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 微尺度燃燒的研究背景和意義
    1.2 微尺度燃燒的應用
        1.2.1 微型燃燒機械裝置
        1.2.2 微熱光電系統(tǒng)
    1.3 微尺度燃燒的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 微尺度燃燒特性及面臨的問題
        1.3.2 微尺度燃燒的穩(wěn)燃方法
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 實驗方法和數(shù)值計算模型
    2.1 實驗條件及裝置
        2.1.1 實驗系統(tǒng)與裝置介紹
        2.1.2 微燃燒室設計及加工
        2.1.3 數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)
    2.2 數(shù)值模擬的模型建立
        2.2.1 物理模型及網(wǎng)格劃分
        2.2.2 數(shù)學模型
        2.2.3 數(shù)值計算方法
        2.2.4 混合氣體的物性參數(shù)
        2.2.5 計算模型
        2.2.6 邊界條件的確定
        2.2.7 化學反應動力學模型
    2.3 模型的實驗驗證
    2.4 本章小結
第三章 截面突變?nèi)紵覂?nèi)氫/氧預混合燃燒的實驗
    3.1 截面突變對燃燒的影響
    3.2 當量比的影響
    3.3 入口流速的影響
    3.4 本章小結
第四章 截面突變?nèi)紵覂?nèi)氫/氧預混合燃燒的數(shù)值模擬
    4.1 截面突變?nèi)紵覂?nèi)部流場分析
    4.2 截面突變尺寸對燃燒性能的影響
    4.3 入口流速對截面突變?nèi)紵覂?nèi)部燃燒過程的影響
    4.4 氫氣轉化率討論
    4.5 本章小結
第五章 對稱凸臺燃燒室內(nèi)氫/氧預混合燃燒的數(shù)值模擬
    5.1 凸臺結構燃燒室內(nèi)部流場分析
    5.2 凸臺高度對燃燒性能的影響
    5.3 入口流速對凸臺結構燃燒室內(nèi)部燃燒過程的影響
    5.4 氫氣轉化率討論
    5.5 兩類不同結構燃燒室對比
    5.6 本章小結
第六章 全文總結與展望
    6.1 主要結論
    6.2 建議及展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的文章



本文編號：3842283