基于液体燃料的多孔介质燃烧技术研究现状

对国内外近年来关于多孔介质燃烧技术在液体燃料燃烧领域的实验及数值模拟研究做了较为全面的综述和分析。分析表明:多孔介质燃烧技术为液体燃料提供了一种可能的先进燃烧方式。相较于传统自由空间内的火焰燃烧,多孔介质燃烧技术可改善液体燃料的雾化、蒸发,获得低排放、高稳定性、宽负荷比的燃烧表现。该技术在燃油锅炉、燃气轮机、斯特林发动机等领域拥有广阔的应用前景。     

多孔介质发动机的双区燃烧模型

多孔介质(PM)发动机是基于多孔介质燃烧技术的新型发动机,能够实现均质和稳定燃烧。在考虑了区间质量分布、壁面传热、区间质量交换等因素的基础上,结合多孔介质换热模型,建立了多孔介质发动机的一种双区模型,对其燃烧过程进行模拟。着重讨论了进气温度和压强、压缩比、过量空气系数等参数对多孔介质发动机性能的影响。计算结果表明多孔介质对混合气的预热作用,促进了液体燃料汽化和燃烧反应发生,多孔介质初始温度对发动机的压燃着火起决定性作用。     

两种形式多孔介质发动机燃用液体燃料的着火特性

融合一种新式燃烧理念的多孔介质发动机,能够实现发动机的均质、高效和稳定燃烧.为加深对两种形式多孔介质发动机燃用液体燃料着火特性的了解及探讨影响其各自压燃着火的因素,用改进的KIVA-3V对两种形式的多孔介质发动机燃用异辛烷的工作过程进行了模拟,并讨论了多孔介质初始温度、多孔介质结构对两种形式发动机压燃着火的影响.计算结果表明,压缩比一定时,多孔介质初始温度是决定两种形式多孔介质发动机能否实现压燃着火的重要因素;与永久性接触型发动机相比,在较低的多孔介质初始温度下,即可保证周期性接触型发动机实现压燃着火;多孔介质结构通过改变多孔介质内气固两相换热及弥散作用影响两种形式多孔介质发动机的压燃着火.     

多孔介质燃烧器研究

多孔介质具有大蓄热和强辐射的特点,以能够提高燃烧的经济性被人们所重视。多孔介质燃烧技术是一种相比于传统燃烧技术是一种近几年来比较新颖独特的燃烧技术,本文介绍了多孔介质应用于燃烧技术及不同类型的多孔介质燃烧器的研究现状、前景、优点和应用,分析不同类型燃烧器之间的联系,并给出各种实验性燃烧器的优缺点。对于不同的多孔介质材料的研究进行介绍。     

喷嘴技术的发展和新型喷嘴技术

喷嘴技术的发展和新型喷嘴技术北京赤心技术开发有限责任公司赛翰喷嘴是燃烧设备中最重要的组成部分之一。液体燃料的燃烧一般都使用喷嘴，喷嘴设计的好坏对液体燃料的燃烧影响非常大。喷嘴的作用是使液体燃料雾化，形成直径很小的液雾，以增加液体燃料与周围介质的接触面...     

一种新概念内燃机--基于多孔介质燃烧技术的超绝热发动机

多孔介质中的超绝热燃烧是一种先进的燃烧技术，具有高效低污染的特点。将这一技术应用于发动机领域，有可能引起内燃机技术和产业的一场重大革新。介绍超绝热燃烧的概念，讨论了多孔介质中往复流动下超绝热燃烧的特点，对多孔介质发动机的工作循环作了简单的热力学分析。在此基础上，对当前国外超绝热发动机的基础研究进行综述，着重介绍了分别由美国、日本和德国提出的三种超绝热发动机的方案的理论和实验研究进展，以期引起我国内燃机界对这一发展动向的关注。     

惰性多孔介质中预混燃烧的研究进展

预混气体在惰性多孔介质中的燃烧具有燃烧速度快、燃烧效率高、温度分布均匀、贫燃极限宽、节约能源、污染物排放低等优点。介绍了惰性多孔介质中预混气体单向流动燃烧和往复流动燃烧的原理和特点,详述了火焰传播与驻定的机理,以及火焰传播中的不稳定现象,分析了影响火焰传播的因素,讨论了数值模拟中的物理模型、控制方程、边界条件、反应机理和求解方法,回顾了预混气体多孔介质燃烧技术的应用情况,分析指出了有待进一步研究的问题。     

预混气体在多孔介质中往复流动下超绝热燃烧的理论探讨

预混合气在多孔介质中往复流动下的超绝热燃烧技术(简称RSCP)被称为划时代的燃烧技术，文章探讨了RSCP燃烧器的工作原理，全面阐述了多孔介质和换向装置在其中的作用；从能量守恒定理出发，通过数学分析给出了超绝热火焰产生的理论依据，提出超绝热现象是多孔介质中积累的热量的热传播波与混合气燃烧时的燃烧波叠加的结果。     

多入口多孔介质燃烧器的数值模拟

在多入口燃烧器内加入多孔介质,以甲烷/空气为燃料,采用非预混燃烧的数值模拟方法,探究多入口燃烧器的燃烧情况.对比多孔介质燃烧与空间自由燃烧,分析了"超焓燃烧"现象;在多孔介质燃烧基础上,探究不同当量比对燃烧温度的影响;在多孔介质燃烧和不同当量比的基础上探究污染物CO和CO_2的排放情况.结果表明:多孔介质燃烧可以实现"超焓燃烧"特性,燃烧火焰温度高于自由空间燃烧温度;当量比对燃烧温度影响很大,随着当量比的增大,燃烧器内最高燃烧温度升高,但燃烧过程存在一个最佳当量比0.6,超过该当量比后最高温度将不再变化;多入口多孔介质燃烧有助于减少CO和CO_2的生成量.     

多孔介质发动机燃烧过程的多维数值研究

多孔介质发动机是一种新概念内燃机,它能实现均质和稳定燃烧.用改进的KIVA-3V对一种特定结构的多孔介质发动机的工作过程进行了模拟,并讨论了多孔介质初始温度、多孔介质结构特点对其燃烧与工作特性的影响.计算结果表明,在压缩比一定时,多孔介质初始温度是多孔介质发动机能否压燃着火的决定性因素;不同结构的泡沫陶瓷直接影响多孔介质内气固两相的换热,影响燃烧后期缸内温度和多孔介质固相的平均温度.     

惰性多孔介质中预混合燃烧的研究进展

预混合气在多孔介质中的燃烧与在自由空间燃烧相比,在提高燃烧效率、扩展盆燃极限、节约能量和减轻环境污染等方面具有显著优越性。本文全面归纳了多孔介质预混合燃烧的特点,详述了国内外对多孔介质预混合燃烧的研究成果,指出了研究中存在的不足,对今后将要研究方向及其应用前景作了展望。     

多孔介质特性参数对燃烧温度及压力影响的数值模拟研究

考查了两段式多孔介质内预混气燃烧的温度与压力分布情况。建立了甲烷／空气预混气体在多孔介质内燃烧的二维数学模型,运用FLUENT软件求解瞬态控制方程的方法计算出燃烧稳定后多孔介质内的温度、与压力分布,并考查了不同当量比、多孔介质辐射衰减系数和导热系数对温度和压力分布的影响。结果表明,甲烷／空气预混气体在多孔介质中燃烧,当量比越大温度峰值越高,压力梯度越大;小孔介质辐射衰减系数的改变对温度分布和压力分布没有明显的影响,而大孔介质辐射衰减系数对温度分布和压力分布有较大的影响;增加多孔介质的导热系数,会使固相与气相温度均有所升高,燃烧区域压力降低。     

多孔介质内层流预混燃烧的数值模拟

燃气与固体构架之间强烈的换热,使多孔介质内的燃烧与自由流中的燃烧有很大不同．模拟了甲烷／空气预混气在多孔介质内的一维层流燃烧过程,详细考察了多孔介质构架中的辐射换热和气固之间对流换热,并使用了详细化学反应机理,其计算结果能够较好地预测多孔介质内的各种燃烧特性．     

多孔介质的热物性对往复流动下超绝热火焰的影响

多孔介质燃烧室的传热性能主要取决于多孔介质材料的热物性,本文在气固两相局部非热平衡假设基础上,建立往复式流动下多孔介质超绝热燃烧的二维数学模型,研究了多孔介质的比热、导热系数、衰减系数和体积换热系数等对温度分布和燃烧速率的影响,以期为多孔介质选材和往复流动下多孔介质超绝热燃烧器的优化设计提供理论依据。     

多孔介质发动机工作过程单区模型模拟

采用单区燃烧模型模拟多孔介质（PM）发动机的压缩、燃烧和膨胀过程。以热力学第一定律为基础,引入多孔介质换热模型,建立了多孔介质发动机的能量方程。计算了多种工况参数下PM发动机缸内温度、压强变化规律,分别讨论了压缩比、过量空气系数、多孔介质温度、多孔介质体换热系数等参数对多孔介质发动机燃烧过程的影响。将PM发动机与传统发动机加以比较,结果表明PM使缸内温度和压强的变化趋于平缓,这有利于混合气着火并可降低NO,排放。     

利用冷焰现象实现轻油的预蒸发燃烧

介绍一种燃烧液体燃料的新技术－预蒸发燃烧技术,通过分离液体燃料的蒸发过程和燃烧过程,实现液体燃料的“气体化”燃烧。重点介绍了利用液体燃料着火前存在的冷焰燃烧现象实现燃料预蒸发的技术原理。与传统的燃烧技术相比,轻油的预蒸发燃烧具有高效率、低噪音、低有害污染物,特别是NOx排放和易调节等优点。     

多孔介质中预混式燃烧的数值研究

本文考虑向燃烧室中插入高孔隙率的多孔介质的燃烧过程,根据气固两相局部非热平衡假设,建立了混合气体在惰性多孔介质中预混燃烧的一维数学模型,模拟了不同条件下甲烷-空气的预混合气在多孔介质中燃烧时的温度分布及气体流速、当量比和吸收系数对燃烧室气体温度峰值的影响.结果表明,多孔介质的存在明显改善了燃烧室的换热性能,强化了对新鲜混合气的预热,加速了燃烧反应的进行,燃烧室利用率提高.     

天然气在渐变型多孔介质中的预混燃烧

设计了孔径沿程变化的渐变型多孔介质(GVPM)燃烧器，为了解天然气在其中的预混燃烧特性，对燃烧室气体、固体温度分布和CO、NO；污染物排放进行了测量．试验研究了渐变型多孔介质中燃烧的温度场分布、火焰移动、污染物排放、稳定性及多孔介质孔径结构对燃烧特性的影响规律．将研究结果与几种均匀型多孔介质(HPM)中的燃烧进行比较，发现渐变型多孔介质中的燃烧可以有更多的优点，包括均匀温度场分布、极低污染物排放、高火焰速度、高稳定性、宽燃烧极限和有很大的负荷调节范围等．     

多孔介质微燃烧器的试验研究

对微尺度下的氢气/空气预混气在多孔介质中进行预热燃烧时的燃烧特性进行了试验研究,在回热燃烧器中对不同ppi(每英寸长度上的孔洞数)的多孔介质进行对比试验,分别测试了氢气/空气预混气在预热下的燃烧效率与氢气流量、过量空气系数α以及多孔介质ppi之间的关系.结果表明,在多孔陶瓷的蓄热和混流作用下,燃烧速度和燃烧效率均得到了显著的提高,稳定燃烧界限也有一定的扩大.为进一步减小微尺度条件下的燃烧热量损失,提高燃烧效率,提供了试验依据.     

生物质热燃气多孔介质直燃机理与脱焦特性研究

为研究含焦油的生物质热燃气在多孔介质中的燃烧机理与焦油燃烧脱除特性,采用固相实体颗粒堆积法模拟多孔介质,通过分析燃烧过程中反应器内温度、热流密度以及反应动力学速率等参数场的分布特征,揭示了当量比对生物质热燃气多孔介质燃烧过程的显著影响作用.研究表明,焦油燃烧脱除过程中直接氧化反应速率高是决定焦油出口浓度小、转化率高的关...