燃气器具燃烧过剩空气系数计算的研究

文章主要论述了燃气器具燃烧过剩空气系数的计算方法，介绍了不同过剩空气系数计算公式的使用范围，并举例天然气、液化石油气和人工煤气三气种燃气器具在测得烟气中相同氧含量时过剩空气系数的计算方法，以及过剩空气系数对燃气器具在燃烧过程中消耗空气量和同时产生烟气量的影响。     

基于正交分析法的烟溢流影响因素分析

采用正交分析法对高层建筑火灾发生时,着火房间烟溢流的主要影响因素(室外风参数、燃烧功率、外窗开口尺寸)进行试验设计。针对设计工况运用火灾动力学软件FDS进行数值模拟。研究结果表明,室外风速对烟溢流的体积流率影响最大,燃烧功率对烟溢流的体积流率影响次之,窗口尺寸对烟溢流的体积流率影响较少。在相同火源功率下,窗口处中性面的高度越高,溢流烟气的体积流率越小。溢流烟气的温度随着溢出烟气的体积流率的增大而增大。     

扩散式分段燃烧氮氧化物排放特性模拟研究

在给出氮氧化物生成机理的基础上,采用摸拟软件研究了扩散式分段燃烧不同过剩空气系数和一次空气系数对氮氧化物排放的影响。对于扩散式分段燃烧,随着一次空气系数的增加,氮氧化物排放浓度呈先增大后减小的趋势,存在峰值。一次空气系数取0.5,过剩空气系数在1.1~1.2范围取值时,可以得到较低的氮氧化物排放浓度。     

全预混表面燃烧效率与NO_x排放量特性的仿真研究

利用Fluent软件对全预混表面燃烧过程中燃烧热效率和NO_x排放量特性做了数值模拟研究。综合考虑过剩空气系数和燃烧功率对燃烧热效率和NO_x排放水平的影响,给出了全预混表面燃烧过剩空气系数的建议取值范围。     

上进风燃气灶引射性能的实验测试及数值模拟

文章对一种纯上进风燃气灶的引射性能进行了实验研究,通过气相色谱分析的方法确定了一次空气系数随着喷嘴前压力的变化规律。实验结果表明：随着喷嘴前压力的变化,上进风燃气灶的一次空气系数由于炉头温度较高而变化较火;同时利用CFD软件对上进风燃气灶进行三维稳态流动的数值模拟,并与实验得到的气相色谱分析数据对比,来验证由数值模拟计算上进风燃气灶引射能力的可行性,另外,对模拟出来的结果的速度场、温度场的分布进行模拟分析,实验及数值模拟的结果可供新型结构燃气灶的设计参考。     

提高家用大气式燃气灶热效率的方法

通过分析家用大气式燃气灶加热过程,根据能量守恒定律和燃烧及传热原理,从提高热吸收和减少热损失方面研究提高热效率的方法。经过试验验证,设计旋流火盖、设置二次空气独立流动通道、适当增大内圈火热功率等方法可显著提高家用燃气灶热效率。     

燃气热水器浓淡燃烧低NOx燃烧器的模拟分析

对燃气热水器浓淡燃烧进行了模拟分析,得到了不同浓淡比例情况下的氮氧化物(NOx)排放量变化趋势,提出了一次空气系数的较优范围.     

上进风燃气灶烟气分析

选取两台单眼上进风嵌入式燃气灶为试验样机,分别测试燃烧15 min、20 min、25min、30 min和35 min时的烟气数据。结果表明,上进风燃气灶烟气排放性能与燃烧器结构有密切关系。为了使上进风燃气灶燃烧充分,降低干烟气中一氧化碳和氮氧化物的体积分数,可以改变燃烧器结构来增加一次空气量,适当提高锅支架高度或改变燃烧方式来增加二次空气量。     

以天然气掺混沼气作为气源的燃气灶燃烧试验

将重庆地区管道天然气作为基准气,掺混典型组成的沼气(认为甲烷体积分数为60%,二氧化碳体积分数为40%)作为置换气。试验分析沼气掺混比(置换气中沼气体积分数)的变化对家用燃气灶性能、排放特性的影响。沼气的掺混比宜控制在16%以下,燃气灶燃烧稳定,实测折算热负荷、热效率虽然有所下降,但符合GB 16410—2007《家用燃气灶具》的规定,一次空气系数、烟气中一氧化碳、氮氧化物的体积分数也满足标准要求。     

燃气热水器浓淡燃烧低NOx燃烧器的模拟分析

对燃气热水器浓淡燃烧进行了模拟分析，得到了不同浓淡比例情况下的氮氧化物(NOx)排放量变化趋势，提出了一次空气系数的较优范围。     

生物质气双旋流燃烧器燃烧特性的研究

针对生物质气的特性,设计了一台双旋流燃烧器,采用数值模拟与实验的方法研究了不同配风比、不同过量空气系数及燃气组成对燃烧器燃烧特性的影响.燃烧室存在中心回流区,有利于卷吸更多高温烟气,形成稳定高温区,提高燃烧效率;内环空气量占总风量的70％时,中心回流区回流效果最佳,射流刚性最好;增加燃气中氢气的含量和过量空气系数,有利于燃烧反应的提前,但氢气燃烧速度和温度峰值将下降.     

城市地下车道纵向通风条件下火灾蔓延规律研究

以城市地下车道为例,利用FDS进行火灾数值模拟,研究火源功率为15 MW和30 MW,纵向通风速率分别为1、2、3、4 m/s的情况下,地下车道内火源附近、顶棚和车道上方2 m高度处温度场的纵向分布规律以及各工况下的烟气蔓延状况.结果表明:随着纵向通风速率的增大,地下车道内温度逐渐降低,烟气影响范围逐渐减小;随着火源功率的增大,地下车道内温度逐渐升高,烟气影响范围逐渐增大.宜按最不利火灾荷栽设计地下车道纵向通风风速.     

热障效应对中庭自然排烟影响研究

采用数值模拟技术研究“热障效应”对中庭自然排烟效果的影响规律,分析不同火源功率在不同温度梯度下中庭顶部自然排烟口的排烟效果.结果显示,在高大空间内部,相同火源功率下,环境温度梯度越大,顶部烟气温度越低,通过顶棚开口向外的烟气质量流率越小.火源功率越小,环境温度梯度对顶部开口自然排烟效果的影响越明显,即热障效应的影响越突出.随着火源功率增大,环境温度梯度对自然排烟效果的影响逐渐减弱.     

燃烧区负压对大气式燃烧器调节特性的影响

对大气式燃烧器,当燃烧器头部燃烧区产生负压时,其自动调节特性会受到影响。分析了燃烧器引射能力与燃烧区负压的关系,结合典型案例,量化分析了燃烧区负压对燃烧器一次空气系数的影响。大气式燃烧器引射的一次空气量对燃烧区负压非常敏感,负压会增大一次空气系数。     

火源高度对隧道烟气温度及质量流量影响研究

由于隧道发生火灾后实际的燃烧面要高于隧道地面,距离隧道拱顶也越近,因此对隧道的危害也越大。通过CFD数值模拟软件进行了一系列不同火源功率的全尺寸数值计算,研究了火源高度对隧道内温度分布及烟气质量流量的影响。研究发现:火源高度对拱顶温度分布有着明显的影响,火源高度越高,火源附近温度衰减越慢;在远离火源的地方,不同火源高度的拱顶温度衰减相差不大,考虑火源高度后拱顶温度衰减略慢于没有考虑火源高度。火源高度及火源功率对一维蔓延阶段的烟气质量流量有影响,考虑火源高度后烟气质量流量要明显小于火源位于隧道地面的情形,但随着火源功率增大,它们之间的区别越来越小。考虑火源高度后相同火源功率下烟气分层高度显著提高,而人体耐受温度位置变化不大。     

不同雾化角作用下隧道火灾烟气温度分布研究

使用FDS建立全尺寸盾构隧道模型进行数值模拟。设置小汽车和客车火灾,火源功率分别取10、20 MW,纵向通风风速分别为0、1、2、3 m/s,研究不同雾化角下隧道火灾的最高烟气温度和纵向温度分布规律。结果显示:无水喷雾系统作用下的最高烟气温度模拟值和Li模型的预测值近乎相同,但水喷雾系统作用的最高烟气温度低于Li模型的预测值;在纵向通风和水喷雾流量为定值时,最高烟气温度随着雾化角的加大而增大。引入无量纲修正系数表示雾化角对最高烟气温度的影响,建立纵向通风隧道内最高烟气温度和雾化角之间的相关性。随着雾化角逐渐加大,纵向温度衰减显著增大。引入无量纲修正系数Kdown表示雾化角与纵向温度衰减的关系,建立纵向烟气温度分布指数方程,为消防工程师估算结构设计中的烟气运动提供帮助。     

基于火焰电离电流的全预混燃烧器燃烧状态监测

本文结合目前全预混燃烧技术的广泛使用,提出了一种基于火焰电流检测技术的燃烧系统闭环控制方法,实现一次空气系数和燃烧状态监测的直接反馈控制,从而提高燃烧效率和稳定性,实现燃烧的安全控制.本研究通过在实验室甲烷/空气燃料混合物的锥形火焰上实验,研究了电极位置,偏置电压,火焰功率(气流速度)和一次空气系数对火焰电流的影响.结...     

天然气燃烧烟气的冷凝传热特性

分析了天然气燃烧烟气的冷凝传热过程,综述了烟气冷凝传热的准则。综述了烟气流过管束、高流速、不同空气系数及不同的SO2体积分数等工况下的冷凝传热特性。     

浸没燃烧式LNG气化器工况对压力波动的影响

浸没式燃烧器火焰不稳定的主要原因是燃烧室内不断地发生压力波动,且压力波动越大越不利于火焰的稳定。结合理论分析和实验测试,探讨浸没燃烧式LNG气化器运行工况与燃烧室压力波动的关系,进而分析对燃烧稳定性的影响。燃烧室压差(燃烧室压力与水静压值之差)基本不受浸没深度影响,主要影响因素是燃烧器燃烧功率;燃烧室压力相对波动幅度主要受燃烧器的燃烧功率和浸没深度影响;增大过剩空气系数,使得燃烧室压差增大;过剩空气系数对燃烧稳定性影响最大。     

相向射流与竖井作用下的隧道烟气分层稳定性研究

开展相似试验,研究相向射流与竖井协同作用下,公路隧道火灾烟气分层稳定性与火源功率、相向射流风速及测点位置之间的关联关系。试验设计了3组共50个工况,分析了不同工况下不同位置处的火灾烟气分层稳定性。试验结果表明：上下游风速差值越小,火灾烟气分层越稳定,上下游风速差值越大,火灾烟气层越紊乱。相向射流风速相同,火源功率对火灾烟气分层稳定性并无明显影响。由于热浮力、射流及竖井抽吸作用力之间的相互作用,不同位置处火灾烟气分层稳定性呈现出差异性。