不同长度泡沫陶瓷内低浓度瓦斯燃烧特性研究

搭建了碳化硅泡沫陶瓷内低浓度瓦斯燃烧实验台,研究了不同长度碳化硅泡沫陶瓷内低浓度瓦斯燃烧温度分布及污染物排放,探究了不同长度碳化硅泡沫陶瓷对低浓度瓦斯燃烧特性的影响。结果表明:在相同的当量比和相同的混合气流速下,燃烧室温度随着碳化硅泡沫陶瓷长度的增加而增加,同时,出口排烟温度降低,而温升梯度随着碳化硅泡沫陶瓷长度的增加而减小;在相同的当量比、相同的混合气流速下,随着碳化硅泡沫陶瓷长度的增加,CO和NO的排放量减少;而相同的当量比、相同长度的泡沫陶瓷和不同混合气流速下,CO排放随流速的增大而减小,NO排放随着流速的增加而增加;在相同的流速、相同长度的泡沫陶瓷内,CO排放随着当量比的增大而减少;NO排放随当量比的增大而升高。     

泡沫陶瓷内甲烷预混燃烧火焰传播规律

研究了低浓度瓦斯气体在泡沫陶瓷内的预混燃烧,以及一段和两段多孔介质燃烧器内,泡沫陶瓷结构参数对燃烧和传热的影响.通过实验结果发现,20PPI多孔介质材料具有最佳的回热效果,因此设计燃烧器时需要根据消光系数和比表面积两个综合因素来确定回热效果.实验中发现在泡沫陶瓷出口段,加一段绝热段,有利于形成稳定高速的表面燃烧.     

泡沫陶瓷多孔介质内流体流动及表面传热模拟

气隙扩散蒸馏脱盐技术利用具有大比表面积的多孔介质作为蒸发器，海水在多孔介质内部流动并在表面蒸发，多孔介质起到了强化液体蒸发的作用;但由于多孔介质结构极其复杂，很难使用传统的实验技术从微观水平观测到多孔介质孔隙通道内流体的流动状态以及传热现象。针对此问题采用计算机数值模拟方法，拍摄实际碳化硅泡沫陶瓷CT图片，构建三维模型进行有限元模拟分析。结果表明，多孔介质内流体会优先通过较大孔隙通道。流体在多孔介质表面向环境空气的散热量随孔隙密度增大而增大，孔隙密度从10提高至30 PPI，散热量提高约1.43倍。进口热流体与环境空气温差越大，向环境的散热量越大，孔隙密度在30 PPI条件下，进口热流体温度从49.38增加至68.67 ℃，散热量提高近2.07倍。     

甲烷量对模拟煤层气层流燃烧速度的影响

利用定容燃烧弹和高速纹影摄像系统研究了常温常压下模拟煤层气中甲烷含量对其层流燃烧速度的影响,得到了在不同当量比下甲烷含量对模拟煤层气层流火焰传播速度和层流火焰燃烧速度的影响规律.结果表明,随着模拟煤层气中甲烷含量的降低,混合气的拉伸层流火焰传播速度、无拉伸层流火焰传播速度在不同的当量比下均减小;化学当量比附近,不同甲烷含量对应的无拉伸层流火焰传播速度之间的差值较大.无拉伸层流火焰燃烧速度随甲烷含量变化的规律与无拉伸层流火焰传播速度变化的规律类似.     

微型定容燃烧腔内丙烷/空气火焰传播特性

利用高速摄像的方法,在狭缝间距为2,mm的圆盘状微型定容燃烧装置中考察了常温常压、当量比φ为1.0~1.6静止丙烷/空气预混气中心点火后向外传播的火焰传播特性.结果表明:微型定容燃烧腔内形成的火焰面有光滑、褶皱和断裂3种形态;光滑火焰面的火焰传播速度低于常规尺度下的火焰传播速度;火焰传播速度随着当量比的增加先增大后减小;在点火能量影响范围外,火焰传播速度随半径增大而减小;随当量比的增加火焰锋面容易出现褶皱和断裂现象.     

水分变化对固定床内模拟城市固体垃圾燃烧的影响

实验研究了焚烧过程中固定床内温度、烟气成分浓度、火焰传播速度和质量燃烧速率的变化规律.实验结果表明:在物料燃烧稳定阶段,火焰传播速度几乎是恒定的,并且随着水分含量的增加,质量燃烧速率和火焰传播速度降低;NO的浓度变化曲线一般存在两个峰值;水分较高物料燃烧时,CO和NO的平均排放浓度较低;火焰的长度与水分含量成反比.     

仲丁醇-空气预混层流燃烧速度的研究

基于定容燃烧弹,利用纹影法和球型火焰扩散法研究了不同燃空当量比、环境温度和环境压力下仲丁醇-空气预混层流燃烧速度.通过对仲丁醇-空气拉伸层流火焰传播速度与拉伸率之间关系的分析,获得了无拉伸火焰层流燃烧速度和马克斯坦长度.研究结果表明:随着环境压力的上升,仲丁醇-空气层流燃烧速度降低,马克斯坦长度降低,火焰不稳定性增加;随着环境温度的增加,无拉伸层流燃烧速度增加,马克斯坦长度减小,表明燃烧火焰不稳定性增加;随着燃空当量比的增加,马克斯坦长度减小,火焰不稳定性增加;燃空当量比Φ=1.1左右时,火焰传播速度和无拉伸层流燃烧速度达到最大值.     

用光学纹影摄影术观察分析定容燃烧室内氢燃料的燃烧过程

论述了采用纹影摄影术和高速摄影法观察分析氢气和空气预混合燃料在定容燃烧室内的火花点火燃烧过程,定性地分析了预混合氢气燃料的火焰形态和变化过程,以及燃烧室内的初始压力和空燃比对火焰传播速度及其燃烧压力的影响,通过采用纹影摄影术方法,初步揭示了预混合氢气燃料在定容燃烧室内燃烧时火焰初期紊流产生的机理,以及由开始的层流状火焰发展到湍流状火焰的过程,研究结果表明,预混合氢气燃料燃烧的火焰传播速度及燃烧压力明显地受燃烧室内的初始压力和空燃比的影响。     

氮气稀释气对天然气燃烧特性的影响

为获得氮气稀释气对天然气燃烧特性的影响规律,在定容燃烧反应器中对不同当量比与初始压力下天然气的火焰传播特性、燃烧稳定性及燃烧特性进行了试验测试,并分析了氮气稀释度对天然气火焰传播特性、燃烧稳定性及燃烧特性的影响规律。研究结果表明:随着初始压力与氮气稀释度的升高,火焰前锋面将出现细小裂纹,火核逐渐向定容燃烧反应器上部漂移,火焰稳定性变差;随着初始压力的提高,马克斯坦长度明显变短,火焰稳定性变差,无拉伸火焰传播速度与层流燃烧速度明显降低,但最大燃烧压力显著升高。随着当量比的提高,层流燃烧速度与最大燃烧压力出现先增加后降低的趋势,两者的最大值出现在当量比为1.0时。马克斯坦长度随氮气稀释度的增加逐渐变短,表明火焰逐渐趋于不稳定;同时,无拉伸火焰传播速度、层流燃烧速度与最大燃烧压力随氮气稀释度的增加显著降低。     

多孔介质中预混火焰猝熄及自稳定性研究

分析了多孔介质中预混火焰的猝熄效应,试验测定了一系列工况下泡沫陶瓷的猝熄直径和自稳定范围,为多孔介质燃烧器的开发设计提供了依据。通过分析发现,猝熄直径受到多个参数的影响,包括：混合气体的流速u、预混气体的层流火焰传播速度SL、燃烧室空管Re、预混气体的导温系数a、当量比φ以及多孔介质固体温度Ts。通过对多孔介质中燃烧的自稳定性试验研究,发现了多孔介质燃烧器中火焰稳定极限(吹脱极限和回火极限)与多孔介质平均孔径和气流速度及燃烧当量比的关系。