堆积床内过滤燃烧的瞬态研究

基于双温度模型和修正的单温度模型,采用基本解方法,对惰性堆积床内甲烷／空气的低速过滤燃烧进行瞬态研究,给出瞬态温度分布,考察不同模型、不同球颗粒直径对燃烧波形状的影响,并对理论模型进行敏感性分析．计算结果表明,双温度模型高估了火焰温度,单温度模型低估了火焰向下游的热输运,气固相间换热项是燃烧过程的主输运项．分别采用基本解方法和特征值方法,对充分发展后的温度分布进行数值计算,两方法的计算结果吻合较好,都能捕捉到一些特征燃烧现象．     

有序堆积床内预混气体燃烧特性实验研究

为研究预混气体在多孔介质燃烧器中的火焰燃烧特性,设计了一种新型多孔介质燃烧器,其中多孔介质区域由氧化铝圆柱体有序堆积而成.分别研究了当量比和入口速度对甲烷/空气预混气体在多孔介质燃烧器中的火焰温度分布、火焰最高温度以及火焰传播速度的影响.结果 表明:在当量比0.162～0.324、入口速度0.287～0.860 m/s...     

堆积床内过滤燃烧的准稳态模拟

采用传统双相模型,对堆积床内充分发展后低速过滤贫燃过程进行准稳态数值模拟,考察辐射模型、弥散效应、化学反应机理以及变热物性和热输运参数等对计算结果的影响,并开展输运项分析;将计算结果与准稳态特征值方法的理论结果进行比较,验证理论方法.分析表明,弥散效应对计算结果影响较大,但质量弥散在一步总包反应机理中影响很小;双相模型的燃烧波形状与理论方法吻合很好.     

稀释甲烷/氧气扩散过滤燃烧特性的实验研究

为了研究甲烷质量分数变化对扩散过滤燃烧特性的影响,通过实验对稀释甲烷/氧气在填充床中扩散过滤燃烧的火焰特性以及污染物CO的质量浓度进行研究。结果表明:当甲烷质量分数从0.138增加到0.288,小球填充高度从40 mm增加到200 mm时,同时存在浸没燃烧和表面燃烧;随着甲烷质量分数的增加,表面火焰的高度升高,CO的质量浓度降低,最低时约为12 mg/m~3;随着填充床高度的增加,表面火焰的高度降低,CO的质量浓度增加,最大时约为420 mg/m~3。     

过滤床沸腾燃烧锅炉的燃烧计算

<正> 自从70年代以来,能源问题越来越受到重视,促使各国加强了固体燃料的应用研究工作。为了充分利用劣质燃料,近年来我国的沸腾燃烧锅炉在强化燃烧与净化烟气方面都得到了很大的发展。但是,沸腾燃烧锅炉作为高效劣质煤节能产品,还存在一系列的技术问题。例如,锅炉热效率低,烟尘排放量远远超过国家标准,受热面磨损严重,耗电多等。为了克服上述缺点,我们在沸腾炉炉膛后部加设由固体颗粒组成的过滤床结构,烟气经过过滤床的作用,使飞灰中的碳粒在床上进一步燃尽,提高锅炉的燃烧效率,同时将过滤下来的飞灰在炉内除掉,从而达到了消烟除尘的     

过滤床双级燃烧工业试验研究

过滤床燃烧能够起到净化炉内烟气,提高燃烧效率的作用。例如双层炉排双级燃烧锅炉比一般固定炉排手烧炉燃烧效率高,消烟除尘效果好,而双级燃烧中水冷炉排上的燃烧就是过滤床燃烧,其滤料是燃烧着的煤层。     

双层滤料过滤床的压降特性研究

介绍了双层滤料床的工作原理及其高过滤效率和低压降的过滤特性,试验测试了双层滤料过滤床的各层压降,分析了床层总压降、布风器、沙层和膨胀珍珠岩层的压降特性。结果表明,沙层压降占床层总压降的75%~90%,膨胀珍珠岩层压降占5%~22%。压降特性证明了沙层为表面过滤,膨胀珍珠岩层为深床过滤,这是双层滤料过滤床过滤效率高达99.99%,床层容尘量达到单层沙床10倍的原因所在。     

W型火焰锅炉燃烧特性研究

我国燃烧无烟煤的电站约占总数的1／4,W火焰锅炉已被许多国家广泛采用来燃烧无烟煤等劣质煤种,为解决降低NOx与提高燃尽度之间的矛盾,论文提出借助提高煤粉细度并进行燃烧调整来抵消降低NOx带来燃尽度降低的负面影响。     

砂石颗粒堆积床内流动特性研究

为了降低核电站严重事故中碎片床冷却性分析的不确定性,采用2个尺寸范围的砂石颗粒模拟构建碎片床,并进行了单相与两相流动实验。基于测量的单相流动阻力压降和Ergun方程计算出砂石颗粒的有效直径,在此基础上进行气-水两相流动实验,测量并获得了颗粒堆积床内的两相流动阻力压降,验证碎片床内两相流动阻力模型。结果表明:对于小尺寸砂石颗粒堆积床,其两相流动阻力压降随气相雷诺数的增大呈现上升趋势,在气相雷诺数较低时,Lipinski模型计算值与实验值吻合较好,随着气相雷诺数增大,实验值逐渐接近Reed模型计算值;对于大尺寸颗粒堆积床,相间摩擦力对两相流动阻力有重要影响,其两相流动阻力压降随气相雷诺数的增大呈先下降后上升的趋势。     

高原环境下木材表面火蔓延特性的实验研究

在拉萨高原地区和合肥平原地区开展了一系列木材表面火蔓延对比实验研究,通过对火蔓延过程中一些重要特性参数(固相热解温度、气相火焰温度、燃烧区长度和燃烧速率等)的测量,分析了高原地区的火灾危害特性.结果表明,高原地区的固相热解温度与平原差别不大,但是气相火焰温度要略高一些.火蔓延过程中高原地区的燃烧区长度比平原的小,而且两...     

多孔介质稳焰器对旋流火焰振荡燃烧特性影响的试验研究

为研究多孔介质稳焰器孔密度变化对贫预混旋流火焰振荡燃烧特性的影响,通过光电倍增管测量全局火焰热释放率,采用双麦克风方法测量旋流器入口速度脉动,获得不同孔密度多孔介质稳焰器火焰传递函数;并通过高速相机测量不同孔密度多孔介质稳焰器振荡火焰结构的变化。试验结果表明：多孔介质能够改变燃烧室声模态,有效抑制燃烧振荡,但孔密度对受迫燃烧火焰热释放率和压力脉动影响具有非线性;高频入口扰动对火焰响应特性影响较弱,火焰受迫响应呈现低通滤波特性;火焰传递函数增益峰值对应入口激励频率存在差异,但相位分布斜率基本一致;多孔介质导致火焰向稳焰器中心轴线聚拢,相干结构更加明显;宽频扰动范围内的火焰张角分布趋势与火焰传递函数增益曲线的分布趋势相反。     

非均匀电场对球形火焰特性的影响

在定容燃烧装置上,研究了非均匀电场对不同过量空气系数的条件下球形火焰特性的影响.结果表明,在非均匀电场作用下,各过量空气系数对应的火焰形状均发生了显著变化,水平方向火焰被拉伸,竖直方向火焰变形较小;当过量空气系数为0.8、1.0、1.2和1.4时,火焰横向传播速率均增加,横向平均传播速率分别提高23％、21％、50％和49％;特别当过量空气系数为1.2和1.4时,燃烧初期压力升高率增大,最大压力分别提高2.8％和7.4％,压力峰值出现时刻分别提前15.4％和26.8％.     

高风温无焰燃烧及其火焰特性的实验研究

对丙烷的高温低氧空气燃烧及其火稳特性进行实验研究,并对其工业应用进行探讨。研究表明：在助燃气流温度高于800℃,含氧体积浓度低于15％的条件下燃烧,火焰体积明显增大;火焰边缘无稳定形态,火焰亮度减弱,颜色明显改变,含氧浓度越低,稳定燃烧所需助燃气流温度也越高。该种燃烧工业应用的关键在于有高效蓄热体吸收同炉高温烟气显热以产生高温空气,同时组织炉内氧浓度气流。     

挥发分火焰对碳粒燃烧的影响

建立了球坐标系下传热、传质、化学反应全耦合的煤粉燃烧数值模拟程序．通过煤粉与事先脱除挥发分的焦炭的对比实验及数值模拟,研究了挥发分火焰对碳粒表面一次产物CO火焰的点燃及碳粒燃烧的影响．傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测温实验及煤粉燃烧动态过程的数值模拟结果不仅进一步验证了碳粒着火初期CO火焰所引起的颗粒高温现象,而且给出了挥发分引燃表面反应一次产物CO的直接证据．由于挥发分火焰的引燃作用,碳粒可以在较其非均相着火温度为低的温度下被点燃,阐明了Juntgen提出的联合着火方式的物理本质．     

甲醇-空气-氮气混合气预混球型火焰的试验研究

利用高速纹影摄像法在定容燃烧弹内研究了不同燃空当最比、初始压力、初始温度和气体稀释度下甲醇-空气-氮气混合气预混球型火焰的发展特性以及3种火焰锋面的不稳定性.获得了不同初始状态下的层流燃烧速度、质量燃烧流量和马克斯坦长度.高的初始压力时,火焰锋面生成的裂纹发展并形成细胞状结构.稀混合气时,浮力和电极的冷却作用对火焰的发展有重要影响.当量比在化学计量比附近时,随着初始温度的提高,流体动力学不稳定性被抑制.随着初始压力的增加,流体动力学不稳定性增强.稀释气的加入抑制了火焰锋面流体动力学的不稳定性.     

湍流预混对冲火焰结构及熄火特性试验研究

利用激光层析技术和数字图像处理技术对对冲方式下湍流预混火焰的结构及熄火特性进行了试验研究。采用PIV方法测量了冷态对冲面附近的速度场，获得了速度作为衡量流场对锋面燃烧影响的参数。在不同射流工况配置下（Reynolds数，全局应变率，燃料的化学混合当量，不对称动量），观察到随着湍流对冲强度的提高，在高度皱褶的火焰锋面上存在非连续突触和空洞，这是局部熄火的表现，这些局部熄火点影响的扩展会导致火焰的整体熄火。此观点通过局部火焰锋面曲率的概率统计分析得到支持。另外，获得的在火焰熄火的极限条件下，对实际燃烧器的设计有指导意义。