封閉矩形直管內(nèi)天然氣—空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯?/H1>
發(fā)布時間：2017-03-27 10:00
本文關(guān)鍵詞：封閉矩形直管內(nèi)天然氣—空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯?/strong>，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】：近幾年,國家正積極優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),開展綠色低碳戰(zhàn)略,使得天然氣這種清潔環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源,不論在工業(yè)還是日常生活中都扮演起越來越重要的角色。如何有效地應(yīng)用科學(xué)的研究依據(jù)預(yù)防和控制天然氣在管道運(yùn)輸過程中造成的火災(zāi)爆炸事故,減少人們生命和財產(chǎn)損失具有重要的現(xiàn)實意義。因此,研究管道內(nèi)天然氣-空氣預(yù)混火焰的傳播,揭示其火焰?zhèn)鞑サ臋C(jī)理,將有助于高效預(yù)防天然氣的火災(zāi)爆炸事故,推動天然氣的進(jìn)一步廣泛應(yīng)用。基于對國內(nèi)外文獻(xiàn)的深入分析,并借助高速-紋影攝像和壓力測試技術(shù),本研究從火焰形狀、傳播速度以及封閉管道內(nèi)的壓力特性等方面對不同當(dāng)量比下的天然氣-空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ匦赃M(jìn)行了實驗的研究和分析。同時通過比較相同實驗條件下封閉管道內(nèi)甲烷-空氣、乙炔-空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ卣?分析預(yù)混火焰?zhèn)鞑ミ^程及Tulip火焰形成的動力學(xué)機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn),不同當(dāng)量比下,管道內(nèi)天然氣-空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ソY(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯不同的表觀特征。在極端貧燃或富燃的實驗條件下浮力對火焰形態(tài)的作用比較突出,并導(dǎo)致火焰呈現(xiàn)不對稱的形狀；而當(dāng)量比接近1時,火焰形成明顯的經(jīng)典Tulip結(jié)構(gòu)且火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?火焰?zhèn)鞑ミ^程所需時間也最短。實驗結(jié)果還表明Tulip火焰的形成伴隨著火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊捏E降,同時火焰前鋒誘導(dǎo)流動、壓力波及熱-擴(kuò)散不穩(wěn)定性對于Tulip火焰的形成起到了重要作用。對比甲烷-空氣預(yù)混氣體的實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)少量不同活性的可燃?xì)怏w的加入會影響混合氣體火焰的結(jié)構(gòu)、火焰?zhèn)鞑ニ俣纫约肮艿纼?nèi)壓力特性。而與乙炔-空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ミ^程的比較,則說明了氣體本身的性質(zhì)對于火焰?zhèn)鞑ヌ卣饔兄@著的影響,且乙炔具有較高的層流火焰燃燒速度。實驗結(jié)果同時表明了變形Tulip火焰通常形成于管道壁面附近,因此壁面和邊界效應(yīng)起到了重要的作用,而水力學(xué)不穩(wěn)定性、楔形擠壓流、火焰誘導(dǎo)流動等因素的綜合作用也加速了火焰的變形。在對火焰裙邊運(yùn)動位置預(yù)測方面,Bychkov模型對當(dāng)量比在1附近的工況預(yù)測較準(zhǔn)確,尤其對于乙炔-空氣這一具有較寬膨脹比、較大層流火焰速度的預(yù)測較為理想。
【關(guān)鍵詞】：天然氣 預(yù)混火焰 傳播特性 壓力波 Tulip火焰 變形 Tulip火焰
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE88
【目錄】： - 摘要8-9
- ABSTRACT9-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 研究背景及意義11-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.1 實驗研究進(jìn)展13-14
- 1.2.2 理論分析與數(shù)值模擬研究進(jìn)展14-16
- 1.3 本文研究內(nèi)容與章節(jié)安排16-19
- 第二章 實驗系統(tǒng)及基本理論19-33
- 2.1 實驗系統(tǒng)與方法19-26
- 2.1.1 預(yù)混氣體燃燒管道20
- 2.1.2 紋影光學(xué)系統(tǒng)20-21
- 2.1.3 高速攝像系統(tǒng)21-22
- 2.1.4 計算機(jī)自動配氣系統(tǒng)22-24
- 2.1.5 壓力測試系統(tǒng)24-25
- 2.1.6 數(shù)據(jù)采集儀25
- 2.1.7 同步控制系統(tǒng)25-26
- 2.1.8 高壓點(diǎn)火系統(tǒng)26
- 2.2 實驗設(shè)計26-29
- 2.2.1 實驗?zāi)康?/span>26-27
- 2.2.2 實驗方法27-28
- 2.2.3 實驗條件28
- 2.2.4 實驗流程28-29
- 2.3 預(yù)混火焰?zhèn)鞑サ幕纠碚撝R簡介29-31
- 2.3.1 火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c燃燒速度29
- 2.3.2 火焰加速傳播機(jī)理29-30
- 2.3.3 火焰不穩(wěn)定性30
- 2.3.4 火焰?zhèn)鞑サ闹饕绊懸蛩?/span>30-31
- 2.4 本章小結(jié)31-33
- 第三章 管道中天然氣-空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ攸c(diǎn)實驗研究33-47
- 3.1 天然氣的基本知識33-35
- 3.1.1 天然氣的定義33
- 3.1.2 天然氣的分類及組成33-34
- 3.1.3 天然氣的特點(diǎn)34-35
- 3.2 封閉管道中天然氣-空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ攸c(diǎn)35-41
- 3.2.1 不同當(dāng)量比天然氣-空氣預(yù)混火焰形狀變化35-38
- 3.2.2 不同當(dāng)量比對預(yù)混氣體火焰前沿速度變化的影響38-40
- 3.2.3 不同當(dāng)量比對預(yù)混氣體火焰壓力分布特征的影響40-41
- 3.3 天然氣-空氣預(yù)混火焰結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理淺析41-45
- 3.3.1 天然氣-空氣預(yù)混火焰的速度特征及Tulip火焰的形成42-44
- 3.3.2 天然氣-空氣預(yù)混火焰的壓力特征及Tulip火焰的形成44-45
- 3.4 本章小結(jié)45-47
- 第四章 管道中可燃?xì)?空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ攸c(diǎn)比較分析47-65
- 4.1 封閉管道中可燃?xì)?空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ攸c(diǎn)47-58
- 4.1.1 火焰形狀變化47-52
- 4.1.2 火焰前沿最大傳播速度52-53
- 4.1.3 壓力變化特征及其對火焰?zhèn)鞑恿W(xué)影響53-58
- 4.2 預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)58-63
- 4.2.1 火焰裙邊運(yùn)動58-61
- 4.2.2 預(yù)混火焰誘導(dǎo)流動、壓力波與火焰陣面的相互耦合61-63
- 4.3 本章小結(jié)63-65
- 第五章 結(jié)論與展望65-67
- 5.1 本論文主要結(jié)論65-66
- 5.2 不足之處及展望66-67
- 參考文獻(xiàn)67-71
- 致謝71-73
- 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果73
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3 彭忠t
本文編號：270203
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/270203.html
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- 2.2.1 實驗?zāi)康?/span>26-27
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- 2.2.3 實驗條件28
- 2.2.4 實驗流程28-29
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- 3.2.3 不同當(dāng)量比對預(yù)混氣體火焰壓力分布特征的影響40-41
- 3.3 天然氣-空氣預(yù)混火焰結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理淺析41-45
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4 何學(xué)超;孫金華;丁以斌;尹藝;袁國杰;;90°彎曲管道對丙烷-空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑サ挠绊慬J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2010年03期
5 劉聯(lián)勝;茍湘;林博穎;包婕;袁艷;;預(yù)混火焰熱聲振蕩的高速攝像分析[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2011年02期
6 王波，張捷宇，賀友多;層流預(yù)混火焰的數(shù)學(xué)模型及數(shù)值計算[J];包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報;1999年01期
7 蔣勇,邱榕;耦合詳細(xì)反應(yīng)動力學(xué)機(jī)理的碳?xì)淙剂项A(yù)混火焰結(jié)構(gòu)數(shù)值預(yù)測[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年02期
8 劉聯(lián)勝;劉晶;郭平平;林博穎;谷巖;段潤澤;;預(yù)混火焰不穩(wěn)定性的大渦模擬[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2010年05期
9 張延峰;唐青龍;裴毅強(qiáng);白洪林;覃玉峰;王璇;李志軍;;碳?xì)淙剂项A(yù)混火焰中苯的生成規(guī)律[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2012年04期
10 呂兆華,R.Matthews,J.Howell;多孔陶瓷材料中的預(yù)混火焰[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1989年03期
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 范寶春;;預(yù)混火焰的傳播特性及其穩(wěn)定性[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（上）[C];2007年
2 蔣華;董剛;;激波誘導(dǎo)預(yù)混火焰界面失穩(wěn)的時間尺度研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年
3 孫金華;陳棟梁;;不同濃度甲烷/空氣預(yù)混火焰結(jié)構(gòu)特征[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年
4 牛芳;劉慶明;宮廣東;何學(xué)秋;白春華;;甲烷-空氣混合物預(yù)混火焰的結(jié)構(gòu)特征研究[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年
5 王雙峰;張海;J.Jarosinski;A.Gorczakowski;J.Podfilipski;;近可燃極限氣體預(yù)混火焰特性的實驗研究[A];中國空間科學(xué)學(xué)會第七次學(xué)術(shù)年會會議手冊及文集[C];2009年
6 毛倩;陳怡然;羅開紅;;基于當(dāng)量比波動引起的甲烷預(yù)混火焰燃燒不穩(wěn)定性的直接數(shù)值模擬[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第41分會：燃料與燃燒化學(xué)[C];2014年
7 喻健良;高遠(yuǎn);;預(yù)混火焰在平板狹縫內(nèi)淬熄性能分析[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年
8 劉國棟;;平板狹縫中預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヅc淬熄的模擬研究[A];第九屆中國CAE工程分析技術(shù)年會專輯[C];2013年
9 蔣華;董剛;;預(yù)混火焰界面RM不穩(wěn)定的時間尺度研究[A];第五屆全國強(qiáng)動載效應(yīng)及防護(hù)學(xué)術(shù)會議暨復(fù)雜介質(zhì)/結(jié)構(gòu)的動態(tài)力學(xué)行為創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年
10 盧占斌;;火球的相互作用[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 姜婕妤;非預(yù)混火焰中的流動及燃燒不穩(wěn)定性的直接數(shù)值模擬研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年
2 劉fE亞;水霧作用下甲烷/空氣層流預(yù)混火焰燃燒特性研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年
3 姚兆普;非預(yù)混火焰熱聲耦合機(jī)理的理論和計算分析[D];清華大學(xué);2012年
4 何學(xué)超;丙烷空氣預(yù)混火焰在90°彎曲管道內(nèi)傳播特性的實驗和模擬研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年
5 李玉陽;芳烴燃料低壓預(yù)混火焰的實驗和動力學(xué)模型研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年
6 曹紅加;預(yù)混火焰燃燒不穩(wěn)定性及其主動控制[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2004年
7 周忠岳;寬壓力層流預(yù)混火焰實驗平臺研制[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年
8 喻健良;預(yù)混火焰在微小通道中傳播和淬熄的研究[D];大連理工大學(xué);2008年
9 沈曉波;密閉空間內(nèi)典型可燃?xì)怏w層流預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)及其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年
10 顏蓓蓓;低熱值燃?xì)忸A(yù)混火焰燃燒機(jī)理研究[D];天津大學(xué);2010年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 袁金國;負(fù)壓下層流預(yù)混火焰結(jié)構(gòu)和特征參數(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年
2 李毅;管道中氫—空和甲烷—空預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヅc壓力震蕩研究[D];河南理工大學(xué);2015年
3 彭忠t
本文編號：270203
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