乙醇预混层流火焰结构的模拟研究

分析了乙醇氧化详细机理,基于详细的乙醇氧化化学反应机理,采用复杂化学动力学反应模型,模拟研究了开放空间中层流预混自由火焰的燃烧问题,并预测了自由火焰温度场、各种组分的浓度场;分析了在预混火焰燃烧过程中复杂化学反应模型的影响.     

配风比对燃油燃烧器燃烧过程影响的数值模拟

模拟燃烧器不同配风比状况下的燃烧器内温度场分布,分析燃烧器燃烧过程的火焰结构温度。模拟结果表明：配风比为一次风量（G1）占总风量（G）的30％,二次风量（G2）占总风量的70％时,火焰结构和火焰温度分布最合理。     

旋流数对燃油旋流燃烧器燃烧过程影响的数值模拟

模拟燃烧器在不同的旋流数状况下,燃烧空间内部温度场和速度场的分布,分析燃烧器燃烧过程的火焰结构和火焰温度。模拟结果表明:要保证燃油能稳定燃烧且火焰分布合理,旋流数应选在1.584～4.705之间。     

低氮煤粉旋流燃烧器火焰特性的研究

为了研究实际炉膛中旋流燃烧器火焰的特点,采用火焰拍摄系统和抽气测温系统对一台600 MW电站锅炉上的低氮旋流燃烧器的火焰进行详细的测量,分析该低氮旋流燃烧器的火焰形状、轴向的组分和温度分布、火焰亮度及温度随标高的分布规律等.研究结果表明:该旋流燃烧器火焰的扩展角约为60°,火焰的直径从燃烧器喷口到下游呈现先增大后减小的特点,最大直径约为1.25m,在距离燃烧器喷口约1.6m处,火焰直径达到一个极小值,这是因为二次风从该位置开始混入一次风.旋流燃烧器火焰的中心区域为带粉的一次风占据,一次风中煤粉在喷入炉膛1.3m以后开始着火.旋流燃烧器喷口附近的火焰为回流区带回的挥发份与二次风接触后燃烧产生.该燃烧器火焰从内到外依次可以分为一次风区域、回流区、高温火焰区和二次风区.炉膛内燃烧器火焰的亮度和温度随标高的变化特征是先升高后降低,在第三层燃烧器标高处达到最大值.     

铬的不同价态对火焰原子吸收法测定的影响

研究了火焰原子吸收法测定铬时,不同火焰种类和火焰状态,燃烧器的不同高度、共存离子、酸性介质以及十二烷基硫酸钠和钾离子的存在,对铬（Ⅲ）和铬（Ⅳ）的吸光度的影响状况。     

集总方法及其在蒸汽热裂解动力学模型中的应用

复杂反应体系集总动力学方法在石油炼制过程中已得到广泛应用,介绍了集总方法在催化裂化、催化重整和催化裂解复杂反应体系中的应用,并结合建立大庆重质原料蒸汽热裂解集总动力学模型的经验,提出了用集总方法建立复杂反应体系动力学模型具体方法的几点经验和建议。     

基于粒子系统的3D动态火焰模拟

为了在虚拟场景中绘制复杂的火焰,解决模拟火焰时在实时性和逼真性方面所出现的问题,提出了一种基于粒子系统的火焰模拟方法。通过粒子系统的几何建模方法,实现火焰粒子的不断生成和消亡,得到在三维场景中具有动态感的火焰;通过引入Gyarmathy模型和控制粒子行为的Perlin噪声,实现模拟火焰的运动效果;通过对每个粒子进行纹理贴图及渲染处理,增加三维场景中物体的真实感。实验表明,重力和风力反映了火焰的消亡规律和运动情况,并实时模拟复杂火焰模型;纹理贴图增强了火焰的立体效果,实现了复杂火焰模型的逼真性。     

火焰CVD法制备纳米TiO2颗粒尺寸分布模拟计算

用计算流体力学和颗粒动力学的积分碰撞频率系数、CFD商业软件Fluent对工业丙烷/空气火焰CYO法制备纳米TiO2颗粒材料的颗粒长大与合并过程、及颗粒的尺寸分布进行了模拟计算.用整体反应模型及涡团耗散模型计算化学反应速率、标准k-ε模型模拟湍流流动、非平衡避面函数法处理近壁面流场、离散方程中的对流项采用一阶上风差分、压力和速度的耦合方式为SIMPLE算法、辐射换热的P1辐射模型,对工业丙烷/空气火焰的形状、火焰长度、及火焰温度的模拟计算结果与实验结果一致;用流体力学方程、nv守恒条件及颗粒动力学的积分碰撞频率系数,对工业丙烷,空气火焰CVD法制备纳米TiO2颗粒尺寸分布的模拟结果表明计算流体力学和积分碰撞频率系数能够给出合理的颗粒尺寸分布及尺寸的大小.     

重油催化裂化集总动力学模型的研究—轻燃料油反应网络动力学参数的测定

本文应用集总理论开发轻燃料油催化裂化反应动力学模型。以三种轻燃料油为反应原料,在实验室固定流化床反应器上用工业平衡催化剂进行催化裂化反应。对实验室反应数据,用参数估计方法确定反应网络的动力学参数。研究结果表明。该模型能很好地拟合实验数据,并与实际催化裂化反应规律相符。     

低压大气式燃烧器中引射器的数值模拟

随着计算机技术和计算流体力学(CFD) 的发展, 利用CFD 来研究燃烧器内部湍流,化学反应等复杂流动现象, 为设计定型提供了有力的参考依据, 尤其在燃烧器技术方案论证及优化设计中起着越来越重要的作用. 通过建立燃烧器的流体动力学模型,并利用计算FLUENT软件,对低压大气式燃烧器引射器内部的流场、温度场与浓度场进行模拟分析,为初步设计燃烧器提供了各项技术参数,有助于燃烧器设计的改进,减少实验的工作量.     

碳燃烧反应机理探讨

由于光子是一种形式的能量，因而燃烧反应发出的光子的数量和波长将直接影响到火焰的温度。反之，根据火焰温度可确定燃烧反应发出光子的数量，进而确定燃烧反应的机理。本文根据炼铁高炉炉腹内焦炭燃烧产生的火焰温度推测碳燃烧反应的机理为：第一步，氧气吸收光子形成游离态氧原子，每摩尔氧气吸收1mol光子；第二步，碳与游离态氧原子作用生成CO，每天成1molCO发出1mol光子；第三步，CO与氧分子作用生成CO2，该步骤既不吸收光子，也不发出光子。     

甲烷燃烧NO_x生成的数值研究

采用非预混燃烧模型与组分传输的一步反应模型,模拟了甲烷燃烧及NOx的生成,得出燃烧温度场、NO生成情况。模拟结果表明:采用非预混燃烧模型模拟时结果更接近实测值,模拟更准确;甲烷扩散燃烧时NO产生区域主要集中在高温火焰后侧,在前部低温区基本没有NO生成;燃烧中P-NO生成量比T-NO量小两个数量级,NO产生几乎完全被热力型NO机制支配,在燃烧过程中应特别注意高温区域的影响。     

Effect of wall temperature and random distribution of micro organic dust particles on their combustion parameters

The effect of wall temperature on the characteristics of random combustion of micro organic particles with recirculation was investigated. The effect of recirculating in micro-combustors is noticeable, hence it is necessary to present a model to describe the combustion process in these technologies. Recirculation phenomenon is evaluated by entering the exhausted heat from the post flam zone into the preheat zone. In this work, for modeling of random situation at the flame front, the source term in the equation of energy was modeled considering random situation for volatizing of particles in preheat zone. The comparison of obtained results from the proposed model by experimental data regards that the random model has a better agreement with experimental data than non-random model. Also, according to the results obtained by this model, wall temperature affects the amount of heat recirculation directly and higher values of wall temperature will lead to higher amounts of burning velocity and flame temperature.     

Three-Dimensional Models for Analyzing the Cyclic Variations in a Lean Burn CNG Engine

Three-dimensional models,consisting of the flame kernel formation model,flame kernel development model and natural gas single step reaction model,are used to analyze the contribution of cyclic equivalence ratio variations to cyclic variations in the compressed natural gas(CNG)lean burn spark ignition engine.Computational results including the contributions of equivalence ratio cyclic variations to each combustion stage and effects of engine speed to the extent of combustion variations are discussed.It is concluded that the equivalence ratio variations affect mostly the main stage of combustion and hardly influence initial kernel development stage.     

Three-Dimensional Models Variations in a Lean for Analyzing the Cyclic Burn CNG Engine

Three-dimensional models, consisting of the flame kernel formation model, flame kernel development model and natural gas single step reaction model, are used to analyze the contribution of cyclic equivalence ratio variations to cyclic variations in the compressed natural gas （CNG） lean burn spark ignition engine. Computational results including the contributions of equivalence ratio cyclic variations to each combustion stage and effects of engine speed to the extent of combustion variations are discussed. It is concluded that the equivalence ratio variations affect mostly the main stage of combustion and hardly influence initial kernel development stage.     

Numerical study of CNG engine combustion using CFD with detailed chemical kinetics

A three-dimensional model which considers the effects of turbulence and detailed chemical kinetics is built to simulate the combustion process of engine fueled by compressed nature gas(CNG).The model is accomplished by integrating CFD software-KIVA3V and chemical kinetic software-CHEMKINII.Meanwhile,a turbulence combustion model which is suitable for describing the reaction rate under the coupled simulation is developed to balance the effects of turbulence and detailed chemical kinetics.To reduce the comput...     

水蒸气对甲烷燃烧影响的数值模拟研究

为了研究水蒸气对于甲烷燃烧微观反应进程的影响,利用Chemkin 17.0研究了水蒸气对甲烷燃烧的绝热火焰温度、预混火焰温度和层流预混火焰燃烧速度的作用规律,研究了水蒸气对甲烷燃烧过程中链式反应进程的影响。结果表明,随着水蒸气摩尔分数的增加,甲烷燃烧火焰温度降低,预混火焰传播速度下降,且火焰中的H、O、OH自由基浓度均下降,但是OH自由基所占的比例增加,导致由OH自由基所传递的反应占主导地位。水蒸气的加入强化了CH3➝CH2（s）➝CH2➝CH➝CH2O过程,同时强化了CH3➝CH3O➝CH2O过程,改变了甲烷燃烧的链式反应。     

Numerical simulation of high temperature air combustion flames properties

Ａｎａｔｔｒａｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｆｕｅｌｃｏｍｂｕｓ ｔｉｏｎｆｉｅｌｄｈａｓｂｅｅｎｏｂｔａｉｎｅｄｉｎ 1990′ｓ ,ｗｈｉｃｈｃｒｅａｔｅｓａｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｗｉｔｈｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｏｌｌｕ ｔａｎｔｅｍｉｓｓｉｏｎｏｎｌａｒｇｅｓｃａｌｅ[1～ 4 ] .Ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｉｒｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ(ＨＴＡＣ)ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ,ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎＪａｐａｎｉｎｃｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｒ…     

燃烧反应动力学机理简化的主成分分析法

湍流燃烧数值模拟中建立有效的反应动力学机理是非常重要.针对一维稳态层流预混火焰模型,分别采用主成分分析法和总敏感性分析法进行了反应机理的简化,结果表明,主成分分析法进行机理简化要优于总敏感性分析法,是一种有效的反应机理简化方法.     

燃烧模型对多孔介质内预混燃烧的影响

采用二维非稳态数学模型研究燃烧模型多孔介质内预混燃烧影响.燃烧模型分别为单步和多步化学反应动力机理（17种组分,58个反应）,CH4/空气当量比的范围为0.55～1.0.对比分析两种燃烧模型下燃烧器中心处的温度、组分浓度分布曲线.结果表明,多步燃烧模型对燃烧器内温度、组分浓度分布有更准确的预测,并与文献结果比较,证实了二维非稳态数学模型的正确性.此外,将二维的温度场进行比较,结果表明单步化学机理的反应区域小,温度梯度大,而多步化学反应由于各反应步骤存在时间尺度的差异,反应区域大,温度梯度相对较小,与实际燃烧情况能很好的吻合.