工业锅炉燃烧过程的稳态优化模型

建立了一个以能源成本最低为目标、采用神经网络模型约束条件的工业锅炉燃烧过程稳态优化模型,介绍了该模型的罚函数法求解算法,并给出了一个反应实例,理论计算和实际使用表明,该模型有相当的精度,可以显著提高系统的能源利用率。     

固体推进剂燃速的超声波测量

为了实时测量固体推进剂燃速与燃烧室压强的关系,利用超声波数据采集卡搭建了超声波实时燃速测量系统,通过调节点火药量和密闭燃烧器容积可以调节密闭燃烧器的压强范围.经过实验得到了低压范围内的实时燃速数据以及燃速与压强的对应关系.结果表明,利用超声波燃速测量系统可以一次性获得给定压强范围内的实时燃速;燃面附近的高温层会使厚度测量值偏小,对燃速测量没有影响;在点火初期,燃面高温层建立的非稳态过程影响超声波声速;在接近试件燃尽的时刻,推进剂两个端面的回波信号产生干扰.     

老化对丁羟推进剂燃速性能影响的试验研究

试验研究了贮存老化对HTPB复合固体推进剂燃速性能影响。分别采用自然老化和加速老化的试验方法,对HTPB推进剂在贮存过程中燃速的变化规律进行了对照分析。自然老化采用库房中贮存的方坯,加速老化采用热加速老化方法,燃速测定为水下声发射方法。试验结果表明,HTPB推进剂在贮存过程中燃速有随时间下降趋势,但变化不明显。自然老化与加速老化结论比较一致,具有可比性,这初步表明加速老化试验可以用于推算HTPB推进剂的燃速老化性能,所获得结论可以为固体火箭发动机进一步寿命评估作参考。分析了老化过程引起燃速性能变化的2种机理:化学老化引起的推进剂组分分解和物理老化引起的裂纹和空洞。前者使燃速产生减小的趋势,后者使燃速有增加的趋势,但总体而言,化学老化是主要的,老化的长期效应是燃速略有减小。     

基于超声回波的推进剂动态燃速测量系统设计

推进剂动态燃速是固体火箭发动机主要的内弹道参数,针对推进剂静态燃速测量均值难以评估推进剂动态性能的问题,提出一种基于超声回波反馈的动态燃速测量系统设计方案.以FPGA为逻辑控制器,采用场效应管实现高速高压超声脉冲的发射;应用两级隔离,将高压发射脉冲与回波采集电路进行隔离;利用SPI配置模式高集成度、低功耗的AD9271...     

水下航行器底端开槽固体药柱燃烧模型与仿真

分析水下航行器固体药柱结构,根据几何燃烧定律,对药柱燃面推移情况进行研究,建立了底端开槽固体药柱的燃烧模型,运用仿真技术分析凹槽大小对药柱燃烧过程的影响.结果表明,该模型可模拟水下航行器药柱的燃烧过程,为其结构设计和优化及点火过程提供了可靠依据.     

油页岩颗粒燃烧的高温段多相燃烧模型

油页岩的燃烧过程是复杂的.基于热重燃烧曲线,可将油页岩的燃烧过程分为低温阶段、过渡阶段和高温阶段3部分:低温阶段为均相燃烧,高温阶段为多相燃烧,而过渡阶段则为高温阶段的多相燃烧准备条件.本文建立了高温段的多相燃烧模型:在能量方程中耦合了颗粒与外界环境之间的对流和辐射换热;低温阶段挥发分的大量释放使得油页岩内部孔隙增大,因而考虑了颗粒内表面积对碳的燃烧反应速率的影响;同时也考虑了挥发分和固定碳的燃烧对油页岩固体颗粒密度的影响.模型的计算结果与实验数据相吻合.     

液化石油气与汽油发动机燃烧特性对比

在对液化石油气燃烧机理与特性进行分析的基础上,提出液化石油气与汽油燃烧应具有不同的点火提前角,从而使双燃料汽车达到最佳的工作状态.     

固体燃料高温空气燃烧技术的研究进展

高温空气燃烧（简称HiTAC）是一种以燃烧空气高温预热、低燃烧氧气浓度和低NOx排放浓度而著称的新的燃烧技术.15年来,固体燃料HiTAC技术在煤粉HiTAC和城市生活垃圾（Municipal Solid Waste,简称MSW）HiTAC中得到了突破性进展.介绍了固体燃料HiTAC技术的研究进展,以期对我国煤粉低氮燃烧技术和MSW焚烧技术的发展提供帮助.     

煤粉群非稳态统一着火模型

现有的煤的着火模型都存在通用性差的缺点，不能同时简单明了地分析着火机理和确定着火温度．本文提出了能联系单颗粒着火与群体着火的非稳态模型，以分析不同着火条件下煤的着火机理和着火温度．本模型的基本特点是，引人有限气体空间的假定，考察有限空间内的升温，确定着火条件和参数，井以此反映不同浓度的颗粒群的着火．通过对辐射换热的条件下的煤粉着火的计算，显示了本模型的优越性．它预测了不同条件下的着火机理、着火温度和着火时间，为工程设计提供了较为准确的着火温度数据，而这些结果正是现有着火模型所无法同时、准确获得的．     

燃烧模型对多孔介质内预混燃烧的影响

采用二维非稳态数学模型研究燃烧模型多孔介质内预混燃烧影响.燃烧模型分别为单步和多步化学反应动力机理（17种组分,58个反应）,CH4/空气当量比的范围为0.55～1.0.对比分析两种燃烧模型下燃烧器中心处的温度、组分浓度分布曲线.结果表明,多步燃烧模型对燃烧器内温度、组分浓度分布有更准确的预测,并与文献结果比较,证实了二维非稳态数学模型的正确性.此外,将二维的温度场进行比较,结果表明单步化学机理的反应区域小,温度梯度大,而多步化学反应由于各反应步骤存在时间尺度的差异,反应区域大,温度梯度相对较小,与实际燃烧情况能很好的吻合.     

Combustion Properties of Metal Particles as Components of Modified Double-Base Propellants

Metal particles such as aluminum (Al),magnesium (Mg),boron (B) and nickel (Ni),as well as Mg/Al alloy (Mg/Al =3/4) are currently the most widely used ingredients in modified double-base propellants.In this contribution,the combustion properties of the metal species are studied by means of the high-speed photography technique and the non-contact wavelet-based measurement of flame temperature distribution.The combustion process of the A1,Mg and Mg/Al sampies shows both gas phase reaction and surface oxidation,which yield volatile and nonvolatile products,corresponding to the oxide and suboxide respectively.However,the combustion of B and Ni shows only gas phase reaction,due to their high melting point as well as high enthalpy of vaporization.In addition to the experiments,a hypothetical combustion model has been proposed to clarify the combustion characteristics of metal species in modified double-base propellants.     

矿岩氧化自燃数学模型的研究

本文从矿岩氧化自燃的电化学机理出发,首次建立了一个较为完整的矿岩氧化自燃数学模型,模型中包括矿石的比热、密度、温度、含水量、氧化速度、粒度、矿物含量及散热系数等十几个影响因素。文中还利用矿石自热实验和自燃实例,验证了这个模型的正确性。     

一类燃烧模型方程组的整体经典解

燃烧模型是拟线性双曲方程组中一类重要的物理模型.考虑燃烧模型方程组的Cauchy问题,利用特征线和局部经典解延拓的方法证明了经典解的整体存在性.     

考虑热辐射作用的燃速相关性

本文以复合固体推进剂凝相燃烧模型为基础,发展了一种考虑热射辐对燃面作用的理论模型,得到了预示药条、缩比和全尺寸发动机燃速相关的半经验方法。对外加热辐射的四种复合推进剂和三种复合推进剂的药条、φ152mm与φ300mm发动机的燃速相关性进行了预示,结果与实验值相一致。该燃速相关方法可用于工程设计。     

甲烷/空气预混合气在定容燃烧室内的燃烧试验

为研究进气温度、进气压力、当量燃烧比、射流引燃、压燃(自燃)等对甲烷燃烧的影响,以提高点燃式天然气发动机的性能,在定容燃烧室(CVCC)内进行甲烷/空气预混合气的燃烧试验,通过火焰高速摄影和气体压力测量等手段,获取试验结果并进行分析.试验发现,在燃烧室内安装带通孔的横隔板后,有利于加快火焰传播速度、提高燃烧峰值压力和燃烧的稳定性,在某些试验条件下,下燃烧室会出现混合气压燃(自燃)现象.     

循环流化床锅炉燃烧系统的模块化仿真模型

在STAR－90一体化仿真支撑系统下，开发了循环流化床锅炉（CFBB）燃烧系统主要过程的仿真算法，并采用工程块化建模方法建立了大型CFBB燃烧系统的仿真模型。仿真试验表明，所建立的模型运行稳定,可以正确反应实际系统的工作过程。工程模块化的CFBB燃烧系统仿真模型，通过合理的系统分解和模块结构设计，可以使得模型的修改量降到最小，模型的表现形式与实际过程的流程相似，更利于用户理解和掌握。     

化学反应速率模型对高温空气燃烧特性的影响

为了探讨更恰当的高温空气燃烧研究方法,本文从燃烧机理的角度,通过数值分析方法研究了化学反应速率模型对高温空气燃烧特性的影响,分别研究了单步有限反应速率模型、多步有限反应速率模型和涡旋破散模型.在多步有限反应速率模型中,考虑了多个反应步和逆反应,所以该模型结果中的温度比其他2种低,进而抑制了热力NO_x的生成,因此NO_x排放较低.单步有限反应速率模型与涡旋破散模型的结果基本一致,这与单步模型所用的一些经验常数是在常温下得到的有很大关系.研究结果验证,无论是对单步反应还是多步反应,建立的模型都有较好的适用性.