管道燃气快烤装置燃烧过程数值仿真及结构参数影响分析

快烤试验装置作为快烤试验的重要组成部分,其产生的火焰温度对试验结果有很大的影响。为设计管道燃气快烤装置,利用Fluent软件、采用SST k-ω湍流模型和非预混燃烧模型,开展管道燃气装置燃烧过程仿真和关键结构参数对火焰温度及其均匀性的影响规律研究。选择三个关键参数即管道间距h1、火孔孔径Φ、火孔孔距h2,设计了三因素三水平正交试验进行仿真。研究结果表明:在管道直径确定的条件下,管道间距是影响管道燃烧器火焰温度均匀性的最主要因素,其次是火孔间距,火孔孔径是影响火焰温度均匀性的最次要因素;管道燃烧器上方不同高度处火焰温度均匀性对应的最佳结构参数并不相同。     

阳极焙烧燃油供给温度的模糊预测函数控制

阳极焙烧燃油供给温度的精确控制是一个具有非线性特性的流体加热供给控制问题,实际测试表明,现有的PID控制很难实现对燃油供给温度的动态跟踪控制,影响燃油的充分喷射、雾化及其与空气的混合,使部分燃油得不到充分燃烧,造成了能源浪费和环境污染。提出基于粒子群优化模糊预测函数控制（PSO-F-PFC）的油料燃烧供给温度控制方法,通过与PID控制方法的比较,以及对阳极焙烧炉重油燃烧供给温度的动态跟踪控制表明,该方法优于原有燃油燃烧系统的PID控制,实现了燃油供给温度的动态跟踪精确控制。     

燃烧火焰温度分布测量的实验研究

介绍了采用辐射型CT算法的燃烧火焰温度分布的测量方法及其实验组成。     

微细尺度下液体乙醇层流扩散燃烧的特性仿真

在微尺度燃烧器特性的研究中,针对目前对微细尺度液体燃料层流扩散燃烧特性研究,为了克服实验研究过程中微火焰温度的测量限制,通过建模进行仿真分析,外加电场可提高火焰最高温度,正向电场能拉伸火焰高度,而反向电场压缩火焰高度;流量较少时,无电场火焰高度最高;随着流量增加,外加电场火焰高度最高;相同流量下,正向电场火焰高度较反向电场高.以上是采用 Fhent6.3 软件进行仿真,结果表明,火燃结构与实验值吻合良好,仿真方法对高效微型燃烧器研制具有重要指导意义.     

发光火焰二维温度分布的实时测量

分布。火焰的温度分布是燃烧检测中既重要又困难的课题。本文以数字图象处理技术为手段,把定性分析与定量计算结合起来,通过实验求取测温模型,再对发光火焰图象信息进行处理和计算,以获取其温度和温度分布。     

CO余热锅炉瓦斯燃烧器改造及仿真研究

中石化某分公司催化裂化装置CO余热锅炉运行过程中,瓦斯燃烧器燃气空气混合不充分,火焰温度分布不均匀,燃烧效果差.为解决此问题,分析了瓦斯燃烧器的工作特点及结构形式,对燃烧器的配风方式、气流混合原理及稳燃机理进行了研究,并对燃气系统进行了核算,提出了燃烧器改造方案,最后运用计算流体力学(CFD)软件FLUENT,对改造前后的燃烧器内的燃烧情况进行了模拟.仿真结果表明,改造后的燃烧器火焰温度分布均匀,燃烧完全.燃烧器改造方案是合理可行的.     

基于数字图像处理技术计算炉膛温度场方法研究

炉膛燃烧温度是衡量炉膛性能的重要参数,是锅炉内燃烧过程及气体排放指标的重要特征.通过分析彩色CCD摄像机测量机理,建立由火焰图像求取炉膛燃烧温度场的数学模型,推导建立彩色CCD三色测温模型,进行仿真实验,实验表明,该方法对求取炉膛火焰的温度具有较高的计算精度,具有较好的工业应用前景.     

基于PLC的燃气热值测试仪控制系统设计

为了方便直观、灵活的监控工业炉窑达到最优燃烧,介绍一种燃气热值测试仪的控制系统;该控制系统以PLC为核心,以触摸屏为人机对话界面;采用热电偶、紫外线火焰监测器等做为传感器。炉窑要与外界绝热,通过观察炉内的温度直接得知燃气的热值指数。如果出现燃气压力不正常,在工作时风机停,中途火灭或3次点火不着都会在3秒内发出警报。     

基于彩色ＣＣＤ的火焰三维温度场及碳烟浓度场测量系统

火焰燃烧参数的测量是燃烧诊断和设备优化运行的数据支撑。提出了一种基于CCD传感器光学模型的三维测量模型,该模型可以有效提高测量的空间分辨率并保证测量结果的有效性。数值模拟结果表明：对于非轴对称火焰的重建,三维测量模型可接受的信噪比可低至40dB,而二维测量模型仅为60dB;搭建了基于6个CCD传感器的测量系统,利用三维测量模型对RP-3、空气预混火焰进行了重建,获得了其碳烟温度及浓度分布,并对其分布状态进行了分析。实验的测量的空间分辨率达到1mm×1mm×1mm,重建温度与热电偶测量温度的最大温差为49.8K,相对误差为3.69%,二者具有较高的一致性。     

应变式负荷传感器温度补偿研究

针对应变式负荷传感器容易受环境温度变化的影响,对其受温度变化的影响机理进行了研究,建立了温度补偿数学模型;研究表明应变式负荷传感器的输出是与载荷和温度大小有关的多元曲线,即包含2条曲线:曲线1是温度不变时的“载荷-输出”,曲线2是载荷不变时的“温度-输出”;经过实验验证,在经过4次拟合补偿修正后,曲线1的输出示值误差由±0.15%减少到±0.006%,而曲线2减少到±0.009%;因此,选用曲线1拟合修正温度补偿方法,并通过实际的应用验证了该方法的有效性和可靠性。     

湍流燃烧反应数值模拟的研究与实现

基于开源计算流体力学平台OpenFOAM和化学动力反应模型库Cantera设计出定常可压缩的湍流燃烧反应解算器,使用该解算器对Sydney钝体驻定火焰HM1进行数值模拟,模拟采用煤气和空气的详细反应机理,并根据计算结果得到燃烧流动组分浓度分布图和温度曲线变化图.通过计算结果与实验数据对比分析表明,模拟效果较好的符合燃烧组分变化的研究要求,这说明设计的解算器对定长可压缩燃烧流动问题有很好的计算仿真效果,体现了其可行性.湍流燃烧流动解算器的设计对于燃烧室性能预估有一定的参考价值.     

煤田火区高温氧化燃烧特性参数测试装置研发

针对煤田火区高温贫氧氧化燃烧特点、现有煤自燃特性参数测试装置的特点和不足,研发了一种煤田火区氧化燃烧特性参数测试装置,并对该装置进行了温控性能检测和煤田火区燃烧特性实验。实验结果表明,该装置温控性能良好,能够测试不同氧气浓度条件下,以不同升温速率或升温方式模拟的煤田火区燃烧特性参数。     

用光纤传感系统对汽油机燃烧循环变动的测量和评价

研制了一种光纤燃烧传感系统,用以测量汽油机燃烧火焰光谱.试验中测量了CH(431nm)、C2(516nm)及H2O(588nm)三种特征谱线在不同工况下的光强变化曲线.并提出了一种新的评价燃烧循环变动的方法,即用光变化曲线的特征参数来评价.试验结果表明,光强变化曲线能够反映燃烧过程进行的好坏及燃烧的时间特性,可以用来进行燃烧循环变动的评价.     

气体传感器在液化气泄漏检测中的应用

针对家用石油液化气泄漏导致爆炸的问题,设计了以MC9XS128单片机和MQ—2型气体传感器为核心的液化气体积分数测量装置。重点阐述了MQ—2型传感器温度特性曲线的绘制和拟合,利用拟合曲线实现了传感器测试数据的温度修正。实验数据表明:该方案可用于液化气的泄漏检测,通过温度补偿可有效解决温度变化引起的传感器测量误差。     

用TP-801单板机构成的内燃机混合气燃烧时间采集系统

<正> 众所周知,电火花点火的汽油发动机(内燃机)的动力性、经济性及排气中有害气体含量的多寡完全由气缸内混合气的燃烧过程决定,火焰在气缸中的传播速度是混合气燃烧过程的主要表征。因而,测定火焰传播速度是研究混合气燃烧过程及燃烧机理的重要手段。火焰传播速度可由火焰通过气缸内两确定点间的时间来确定,为实现对火焰传播速度的测定,我们设计了时间采集系统。火焰传播速度由气缸内混合气的浓度、压力、温度及其他多种因素共同决定,所以即使在宏观稳定工况下,在各个不同工作循环中,火焰通过气缸内两确定点间的时间也是一个随机变量。在连续工作循环中,火焰通过气缸内两确定点间的时间特性如图1所示。     

发光火焰图象处理系统及其在火焰温度监测中的应用

本文以数字图象处理技术为手段,研究燃烧检测中的重要课题,即通过对发光火焰图象的综合处理、分析和计算以获取火焰的温度分布信息,从而达到总体上了解火焰,整体监测火焰的目的。     

用光纤传感系统对汽油机燃烧循环变动测量和评价

研制了一种光纤燃烧传感系统，用以测量汽油机燃烧火焰光谱，试验中测量了CH（431nm),C29516nm)及H2O（588nm）三种特征谱线在不同工况下的光强变化曲线。并提出了一种新的评价燃烧循环变动的方法，即用光变化曲线的特生参数来评价，试验结果表明，光强变化曲线能够反映燃烧过程进行的好坏及燃烧的时间特性，可以用来进行燃烧循环变动的评价。     

高空飞艇地面温度观测实验研究

热分析模型是高空飞艇飞行控制模型的重要组成部分。为了构建正确的热分析模型,开展了高空实验艇地面温度观测实验。实验在地面进行,实验艇水平停放在外场实验场地上。实验中,在囊体外表面和内部气室内安装温度测试系统,用以观测飞艇在不同热环境条件下表面温度和内部气体温度在空间和时间上的分布规律。实验结果表明：① 太阳辐射具有明显的方向性,囊体上表面不同几何位置上所接收到的太阳辐射通量受太阳高度角的影响较大,而受太阳方位角的影响较小;② 地面长波辐射具有明显的漫射特性,囊体下表面对地面长波辐射的吸收几乎不受实验艇方向角和仰角变化的影响;③ 囊体表面和不纯净的氦气对太阳短波辐射的吸收比对地面长波辐射的吸收更强烈,从而在飞艇内部空间形成明显的径向温度梯度;④ 空气室的充放气过程对囊体表面温度和内部气体温度均产生显著的影响,充气过程会引起温度的上升,放气过程会引起温度的下降。     

一种基于 Parzen 窗估计的鲁棒 ELM 烧结温度检测方法

在回转窑燃煤火焰视频模糊且干扰较大的情况下, 基于火焰辐射能量和燃烧稳定程度提取多帧煤粉燃烧图像的统计特征进行烧结温度判断. 为克服工业现场特征数据中的粗差干扰,将极限学习机(Extreme learning machine, ELM)与稳健估计理论相结合, 用训练误差分布的Parzen窗非参数估计构造ELM权矩阵,对其输出层权值进行稳健最小二乘估计. 基于上述火焰视频的统计特征,用该改进的鲁棒极限学习机(Robust-ELM)检测烧结带温度.实验结果表明, 在视频图像模糊、不能用常规静态图像处理方法软测量烧结带温度时,本文方法可快速有效地检测窑内烧结温度, 且检测系统不易受现场干扰,稳定性强.     

GaAs表面光强反射率的温度敏感特性

对ＧａＡｓ表面光强反射率随温度的变化特性进行了分析，实验结果表明，在一定的温度范围内，其表面光强反射率Ｒ随温度变化的曲线具有开关特性。关键词