本文關(guān)鍵詞：環(huán)形駐渦燃燒室燃燒與污染物排放特性研究

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【摘要】：駐渦燃燒室(Trapped vortex combustor, TVC)技術(shù)是近幾年內(nèi)引起廣泛關(guān)注的一項(xiàng)新型燃燒技術(shù),它具有燃燒效率高、火焰穩(wěn)定性好以及污染物排放低等特點(diǎn)。氣流繞過阻礙物時(shí)會(huì)因流體的慣性和粘性作用而形成駐渦,燃?xì)夂涂諝庠诖藚^(qū)域先引燃,高溫燃?xì)庠賹⑾掠螝怏w點(diǎn)燃從而達(dá)到火焰穩(wěn)定的目的。詳細(xì)的燃燒反應(yīng)機(jī)理規(guī)模龐大,難以應(yīng)用于復(fù)雜的燃燒計(jì)算中,因此大部分?jǐn)?shù)值模擬并沒有包含對(duì)化學(xué)機(jī)理的深入考慮,往往不能全面、精確地描述火焰特征,尤其是對(duì)污染物排放情況的預(yù)報(bào)方面。因此,有必要在保證精度的前提下對(duì)詳細(xì)機(jī)理進(jìn)行簡化,再應(yīng)用于實(shí)際的燃燒模擬。本文以甲烷為燃料,首先將甲烷Gri-Mech3.0詳細(xì)機(jī)理通過敏感性分析法簡化為17組分23步的簡化機(jī)理,并驗(yàn)證了該簡化機(jī)理在預(yù)測燃燒和污染物排放特性方面與詳細(xì)機(jī)理的一致性。其次,導(dǎo)入簡化機(jī)理進(jìn)行數(shù)值模擬,探究不同當(dāng)量比和質(zhì)量入口條件下環(huán)形TVC燃燒及污染物排放特性,結(jié)論如下：當(dāng)量比在0.6-0.85范圍內(nèi),環(huán)形TVC都能穩(wěn)定燃燒,且隨著當(dāng)量比增加,總壓損失增大,出口溫度遞增,出口溫度分布更均勻,污染物排放加�。贿M(jìn)口質(zhì)量流量在0.45-0.65kg/s范圍內(nèi),燃燒火焰穩(wěn)定,且隨進(jìn)口質(zhì)量流量增加,出口溫度略降低,出口溫度不均勻度增加,污染物排放有所減少。
【關(guān)鍵詞】：環(huán)形駐渦燃燒室 簡化機(jī)理 燃燒特性 污染物排放
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V231.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 駐渦燃燒室發(fā)展進(jìn)程及研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.1 駐渦燃燒室發(fā)展進(jìn)程10-15
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 基礎(chǔ)理論介紹18-21
• 1.3.1 計(jì)算流體力學(xué)概述18-19
• 1.3.2 Chemkin軟件介紹19-20
• 1.3.3 Fluent軟件介紹20-21
• 1.4 研究目的和研究的主要內(nèi)容21-22
• 第2章 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及機(jī)理簡化22-36
• 2.1 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)概述22-23
• 2.2 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的簡化23-26
• 2.2.1 機(jī)理簡化的意義23-24
• 2.2.2 機(jī)理簡化的方法24-26
• 2.2.3 敏感性分析方法原理介紹26
• 2.3 簡化過程及結(jié)果26-32
• 2.3.1 計(jì)算條件26-27
• 2.3.2 簡化過程27-31
• 2.3.3 簡化結(jié)果31-32
• 2.4 簡化機(jī)理的驗(yàn)證32-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 數(shù)值計(jì)算模型及方法36-49
• 3.1 環(huán)形駐渦燃燒室物理模型36-37
• 3.2 基本控制方程37-40
• 3.3 湍流模型40-43
• 3.3.1 湍流模型介紹40
• 3.3.2 k-ε模型選擇40-42
• 3.3.3 近壁面處理42-43
• 3.4 燃燒模型43-44
• 3.5 NOx生成模型44-46
• 3.6 計(jì)算有效驗(yàn)證46-48
• 3.7 本章小結(jié)48-49
• 第4章 環(huán)形駐渦燃燒室的數(shù)值模擬研究49-63
• 4.1 計(jì)算模型及方法49-50
• 4.2 當(dāng)量比變化對(duì)環(huán)形TVC燃燒特性的影響50-57
• 4.2.1 流線分布分析50-52
• 4.2.2 溫度分布分析52-54
• 4.2.3 污染物排放分析54-57
• 4.3 進(jìn)口質(zhì)量流量變化對(duì)環(huán)形TVC燃燒特性的影響57-62
• 4.3.1 流線分布分析57-58
• 4.3.2 溫度分布分析58-60
• 4.3.3 污染物排放分析60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文67-68
• 致謝68-69
• 作者簡介69

【參考文獻(xiàn)】

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張敏;環(huán)形駐渦燃燒室冷態(tài)流動(dòng)特性的數(shù)值研究[D];大連海事大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1132243