提升炊事热效率的实验研究和数值模拟

当前炊事活动中热量从燃气燃烧传至食物总热效率一般在50％左右,有较大提升余地.通过对炊事活动传热过程进行分析,可以确定影响炊事热效率的主要因素,设计制作了节能灶圈.通过使用平底锅和圆底锅对其进行实验测定并改进,最终可实现将炊事热效率提升5％～12％.同时还对一般炊事过程和使用节能灶圈的情况进行了数值模拟,验证了节能灶圈的原理.确定了高温烟气大量卷吸环境空气是造成炊事效率不高的最主要因素,使用节能灶圈可有效减少这种现象的影响.     

燃煤－秸秆压块层燃混烧试验研究

在一台蒸发量为10t／h的链条炉排炉上进行了燃煤一秸秆压块的混烧试验,混烧秸秆压块可有效改善燃煤的着火特性,显著提高燃烧效率。与纯粹燃煤相比较,混烧质量比20％－30％的生物质压块可使锅炉的热效率提高3％左右。     

天然气燃烧的低NOx排放研究现状和发展动向

本文概述了当前天然气燃烧的低NOx排放研究现状,评述了各自的特点,指出了解决问题的重要努力方向。     

环状出口气泡雾化喷嘴液膜破碎过程与喷雾特性

主要研究了环状出口气泡雾化喷嘴出口下游液膜破碎过程与喷雾特性．当气液质量流量比为零时，出口下游形成空心封闭膜壳，表面波明显存在于液膜表面．随着气液质量流量比的增加，膜壳逐渐膨胀并在最薄弱部位被撕裂．利用DualPDA测量得到液雾颗粒的速度分布、直径分布与流通量分布特性；在主流区域存在负向运动的粒子同时颗粒平均速度明显降低．出口下游的速度分布曲线呈现双峰趋势，实验数据显示中心回流区域结束于距离出口30mm左右．索特平均直径的有关数据显示气泡的“爆炸”发生于出口下游5～15mm区域．流通量分布曲线也是双峰的，径向逐渐扩张，轴向逐渐降低，并且液雾主流区域流通量明显高于边缘区域的流通量．     

大加速度场中二维层流燃烧过程的数值模拟

用SIMPILER方法，对大加速度场中的二维轴对称预混层流燃烧过程进行了数值模拟，分析了当加速度场方向与对称轴方向一致时，加速度场强度和进口流速等因素对燃烧过程的速度场、温度场及燃烧稳定性的影响。模拟燃烧为C3H8和空气，燃烧室壁面绝热。计算结果表明，在大加速度场中，火焰面附近的温度梯度所产生的“浮力”作用会显著改变流场结构和火焰面形状，直至流动和燃烧过程失去稳定性。     

体积力场对预混火焰面形状的影响

介绍了一种在燃烧场中产生大于1g体积力的实验系统，分析了影响体积力场的因素．利用实时摄像的方法，研究了在燃烧过程中体积力对预混火焰面形状的影响．结果表明，高温烟气在体积力场中的浮力效应，使火焰面向与体积力相反的方向弯曲、偏转．体积力增加将导致火焰面变形程度增加，并导致燃烧过程不稳定，以致发生熄火．气流的射流角不同，体积力对火焰面的影响效果不同，火焰面会发生弯曲、拉伸或压缩．当射流角为负值时，火焰容易发生吹熄．     

气液质量流量比对气泡雾化喷嘴燃烧特性的影响

利用Dual PDA对气泡雾化喷嘴出口下游的喷雾两相流场进行了诊断与分析,发现气液质量流量比对液雾颗粒群速度分布的影响不大,只是轻微地改变了雾化锥角,但是随着气液质量流量比的减小,雾化颗粒平均直径却有所增大.通过对液雾火焰的照片进行分析后发现,气液质量流量比对火焰长度影响显著,在小气液质量流量比下,液雾颗粒需要更长的时间、更大的空间才能燃尽,因此火焰明显被拉伸.利用TESTO350烟气分析仪对烟气成分测定的结果显示,气液质量流量比对一氧化碳、碳氢化合物等不完全燃烧产物具有显著的影响,在小气液质量流量比下,存在明显的不完全燃烧现象,同时氮氧化合物与二氧化硫的生成量有一定程度的增加.     

太阳能温差发电系统的性能

建立太阳能温差发电系统的数学模型,利用温差发电技术将太阳能直接转化为电能.考虑冷却系统的功耗,分析聚焦倍率以及冷却水流量对太阳能温差发电系统的净输出功率与净发电效率的影响.结果表明,存在最优的冷却水流量及最优的聚焦倍率,使得系统发电性能最大,最大净输出功率与净发电效率分别为15.86 W和5.61%;对温差发电器热端进行必要的保温,能够提高系统的发电性能.     

贫氧、预混火焰热声耦合振荡的声场分析

利用SQLABⅡ振动噪声分析仪对贫氧、预混层流火焰和湍流火焰的热声耦合振荡过程进行声场分析.随着化学当量比φ的增大,燃烧室和预混室内声压振动的特征频率逐渐降低,而对应的声功率峰值逐渐提高.在特征频率附近,燃烧室与预混室内的声压振动趋于同频、同相,两者具有明显的耦合关系;在高频情况下,两者不会发生耦合.在化学当量比φ相同而燃烧室入口雷诺数不同的工况下,燃烧室内的声压振动频谱基本相似,说明可燃预混气的组分浓度变化是火焰发生低频振荡的主要原因,当燃烧在偏离化学恰当比情况下进行时,局部空气系数波动所导致的火焰表面大尺度涡团交替脱落是诱发火焰热声耦合振荡的主要原因.