新型干煤粉气流床气化炉的数值模拟

为了考察基于无焰氧化技术所提出的新型干煤粉气流床气化炉的气化特性,采用数值模拟对典型工况下高灰熔点煤粉在炉内气化过程进行了三维模拟研究。结果表明,该炉型结构能够使炉内温度场均匀,平均温度水平上升,气化强度增强,从而实现了基于无焰氧化技术煤粉空间气化反应的基本特征;温度峰值显著下降,降低了对炉壁材料的要求;同时,排渣口处温度水平的升高使得灰渣的黏度降低,有利于高灰熔点煤液态排渣的顺利进行     

利用PTC材料加热的PID控温研究

PTC电阻是一种具有正温度系数的热敏电阻,利用PTC电阻取代普通电阻作为PID温控的加热元件有可能成为工业加热领域精密温控的一种新手段。利用PTC加热元件,结合PID控温算法,建立了PID精密温控实验系统,研究了PID控温下的PTC加热元件的高精度控温特性,并与固定电阻PID控温进行了对比。研究结果表明:应用PTC材料PID控温可以有效减小超调,但在居里温度之后温度调节过程变得缓慢;PID三参数在一定的范围内,应用PTC材料PID控温明显优于固定电阻,其控温超调减小并且控温精度提高。研究结果对于利用PTC材料PID温控来实现工业加热中的精密温控具有一定的指导价值。     

上山火加速过程的模拟计算与实验研究

通过对林火蔓延过程的理论分析,建立了模拟林火进入斜坡后的计算模型,采用数值法计算了林火在斜坡上蔓延的加速度以及初期蔓延过程。同时,在燃料床上进行模拟实验,测取了林火自水平燃料床进入倾斜燃料床后的火蔓延速度和加速度。通过对理论计算与实验结果的比较,说明理论模型是合理的。由实验与理论分析可知,木火灾一旦蔓延进入山坡之后,在大约１到２ｍｉｎ之内,火蔓延的加速度很快达到最大值,随着坡度的增加,火蔓延加速度达到最大值所需要的时间减少。达最大值之后,加速度逐渐减小,直到稳定的蔓延速度。同时发现,林火进入斜坡之后,大约需要２５ｍｉｎ才能达到稳定的蔓延速度,这个结论是通过计算得到的,在实验室内模拟这个过程是很困难的。     

常温空气无焰燃烧中CO生成的研究

研究了常温空气无焰燃烧中CO的生成规律。常温空气无焰燃烧在整个炉膛内同时发生弥散燃烧反应,炉膛内燃烧气混合均匀,燃烧反应稳定。因而CO的生成量低。实验研究和计算分析表明：CO主要生成在离燃烧器喷口约600—3000mm、6400mm的柱状空间内,在柱状空间外的其它区域,燃烧充分,CO几乎为零。过量空气系数与容积热负荷时烟气中CO生成量的影响不大。与传统的有焰燃烧和近代的高温空气无焰燃烧相比,常温空气无焰燃烧中CO生成低,且排放稳定。     

再生式换热器的实验研究与数值模拟

为了解再生式换热器工作特性,采用Matlab软件计算简化后的模型,对换热器内流体和固体的温度分布进行了数值模拟,并进行了实验验证.研究了蓄热体长度、比表面积、速度和蓄热体材质对换热效果的影响.结果表明,面积和流速对换热效果影响明显,而改变蓄热体材质基本无影响.     

微转子发动机燃烧计算中壁面熄火效应的研究

分析微转子发动机的微小燃烧室内燃烧特点后,讨论了发动机燃烧室微燃烧中熄火距离的影响因素.并在三区准维模型的基础上,对比计算了不同熄火距离的燃烧特性.根据壁面熄火效应随熄火距离增大而增大,提出了减小熄火效应的措施.     

三维LDV/APV系统在AF1喷嘴雾化特性研究中的应用

AF1喷嘴是一种气水雾化加湿喷嘴,它具有雾场均匀、不易堵塞、不会漏水等优点,既可用在一些特殊的无中央空调的工作环境中,又可对有中央空调的环境进行补充加湿。对该类喷嘴的结构及雾化特性进行研究,以推进该类喷嘴的国产化进程,指导其应用,具有重要的现实意义。本文以压缩空气、水为工质,使用三维LDV/APV系统对该喷嘴的雾化特性进行了实验研究,测量了不同水、气压力条件下,雾场颗粒的粒径和三维速度,讨论了相关参数改变后,对喷嘴雾化效果的影响。     

激光双曝光全息干涉技术在测取喷束温度与浓度分布过程中的应用

用激光双曝光全息干涉技术，测取了柴油机喷雾过程中油束内燃油温度与浓度的分布及变化历程，并用缸内瞬时取样技术对全息干涉的测试结果进行了验证。为柴油机喷雾过程中温度与浓度分布的定量测量，为分析柴油机喷雾场的结构提供了一种新的测试手段。     

激光双曝光全息干涉技术在测取柴油机压缩温度场中的应用

缸内压缩温度对柴油机的着火与燃烧有着重要影响,本文介绍用双曝光全息干涉法测取柴油机压缩温度场的基本原理及实验过程,在实际发动机中测取了压缩过程中缸内的温度分布及变化历程,为柴油机压缩过程缸内温度分布的定量测量提供了一种新的方法。     

Swiss-Roll燃烧器传热特性的试验研究

Swiss-roll燃烧器能大大拓展燃烧极限,燃烧各种低热值气体燃料.对Swiss-roll燃烧器的传热特性进行了试验研究,并建立了热平衡模型,进行数值求解.结果表明,Swiss-roll燃烧器的逆流换热结构能有效提升反应区温度;热平衡模型能较好地预测反应区温度,计算值与实验数据之间的相对误差小于5%;随着进口流速的增大,反应区温度降低,逆流通道的传热系数增加,热再循环系数减小,在高流速时进口流速对温度的影响程度降低;随着燃烧器功率增加,反应区温度升高,燃烧器热再循环系数略有提高,在小功率时功率对反应温度的影响更加显著.