环管型燃烧室横截面积变化对燃烧及NO_x生成的影响

采用数值模拟方法研究了环管型燃烧室横截面积变化对燃烧室燃烧、流动及燃烧室NO_x生成及排放的影响规律。分析表明:在环管型燃烧室主喷嘴出口形成主回流区,凸台区域形成外部回流区,外部回流区范围较小;随着横截面积增大,主回流区范围增大,温度峰值和高温区范围均有所减小;增大横截面积使得比面积热强度随之减小,燃烧室内温度水平逐渐下降,热力型NO_x生成速率降低,燃烧室出口NO_x排放量下降。     

值班燃料比对环管型燃烧室内NO_x生成特性影响

采用数值模拟对环管型燃烧室内NO_x生成规律进行了研究。通过改变值班燃料比获得燃烧室内流场、温度场以及热力型NO_x生成速率的分布。结果表明:随着值班燃料比的增大,中心轴线附近轴向速度有所上升,其他区域速度变化不大;值班火焰温度上升,中心轴线附近高温区范围扩大,高温明显促进了热力型NO_x的生成,其高速率范围基本与高温区重合。因此,在值班燃料比为4.0%~5.5%时,减小值班燃料比有利于降低出口NO_x排放质量浓度。     

当量比对环管型燃烧室内NOx生成特性影响的研究

采用数值模拟方法研究了当量比对环管型燃烧室内燃烧及NO_x生成特性的影响,分析了不同当量比时燃烧室内流场、温度场、热力型NO_x生成速率分布、出口温度分布系数(OTDF)及出口NO_x浓度的变化。模拟过程中,保持空气量不变,通过调整入口甲烷量来改变当量比。研究表明:增大当量比,燃烧室内燃烧反应速率加快,轴向速度升高,高温区域沿径向扩张,其范围明显扩大,热力型NO_x生成速率加快,其高速率范围与高温区域重合,出口NO_x浓度上升,而OTDF始终处于合理范围内。因此,在当量比为0.48~0.54范围内,适当降低当量比有利于控制出口NO_x浓度。     

预混段出口角度对旋流预混燃烧特性影响

采用数值模拟研究了预混段出口角度对某燃气轮机燃烧室旋流预混燃烧特性的影响,分析了不同预混段出口角度下燃烧室内的流场、温度场、CH4分布及NOx生成特性。结果表明:随着预混段出口角度的增大,轴向速度减小,回流速度下降,预混段出口处回流区变宽,总回流区面积减小,角回流区逐渐消失,回流强度减弱;CH4逐渐向角回流区扩散,火焰长度有所延长,高温区范围扩大,出口处NOx摩尔分数逐渐升高,而CO摩尔分数变化则相反;在进口参数相同的情况下,最为合理的预混段出口角度为12°。     

空气掺混CO2对CH4燃烧特性影响

采用数值模拟对空气掺混CO₂后与CH₄的燃烧特性进行了研究,分析不同CO₂掺混率对燃烧室温度场、速度场及污染物NO_x排放的影响。结果表明:提高CO₂掺混率,燃烧室高温区面积减少,最高温度降低,出口温度也逐渐下降;燃烧室回流区面积减小,不同径向截面处的轴向速度峰谷差降低,平均轴向速度逐渐下降。综合空气掺混CO₂后与CH₄完全燃烧的流场特性,认为该燃烧室模型对应的最佳CO₂掺混率为10%。     

旋流数对某环管型燃烧室内燃烧及NOx生成特性的影响

采用数值模拟的方法对主喷嘴不同旋流数下某重型燃气轮机环管型燃烧室内流场、温度场和热力型NOx生成规律进行分析。结果表明：燃烧室内主喷嘴出口形成主回流区,根部贴近壁面处形成外部回流区;值班喷嘴出口处形成中心回流区;值班喷嘴出口扩散火焰区域与外部回流区温度较高,热力型NOx生成速率明显加快;旋流数增大,主回流区范围增大,外部回流区范围减小,中心回流区消失;燃烧峰值温度略有降低,高温区范围明显减小,热力型NOx生成速率降低;适当增大主喷嘴旋流数有利于控制NOx排放。     

燃料分配对燃烧室内压力脉动及NOx 生成的影响

采用大涡模拟的方法研究了燃料分配对燃气轮机燃烧室内压力脉动及NO_x生成的影响规律。分析表明:增大值班燃料比使得压力脉动幅值明显降低,脉动频率也有所下降,其降幅则随值班燃料比的增加而减小。这说明,较高值班燃料比条件下,继续增大值班燃料比对燃烧不稳定性的进一步抑制作用减弱。增大值班燃料比使得预混段内温度升高,燃烧反应速率加快,高温区向上游移动,燃烧室内NO_x摩尔分数增大,其增幅随值班燃料比的增加而增大。这说明,较高值班燃料比条件下,继续增大值班燃料比导致NO_x生成速率进一步增大,不利于控制NO_x排放。     

旋流器通道宽度对旋流预混燃烧特性影响数值模拟

对某燃气轮机的旋流预混燃烧室进行数值模拟研究,主要研究旋流器通道宽度对燃烧室内流场、温度场及NOx排放的影响,从流线角度刻画回流区形态,从而解释速度场与温度场的耦合关系。结果表明:随着旋流器通道宽度的增大,燃烧室流场中轴向速度、回流速度及回流区的面积均变小,因而可以判断回流强度减弱;火焰与回流区的相对位置对燃烧室内的温度分布影响很大,当大量热释放发生在回流区回流开始位置之后时,回流区顶端的中轴线附近就会发生热量积聚,形成大面积的高温区;生成NOx同时需要高温和高氧环境两个条件,随着旋流器通道宽度变大,燃烧室出口NOx摩尔分数上升。     

基于短视频平台归纳教学法在医用化学中的应用——以p-π共轭效应专题为例

教育信息化不断变革，移动教学平台不断涌现，短视频平台以其即时性、多样性、和互动性深受广大学生的喜欢，基于短视频平台的归纳教学，既丰富了在线教学资源，又提高了教学效率。以p-π共轭为例，通过对教学目标教学内容的建设，制作成总结性专题视频，发布于短视频平台，收获了大量学生粉。通过自测检验，大多数学已经掌握了p-π共轭对碳正离子稳定性、以及反应活性、有机酸碱性的大小比较，并为今后的教学改革提供了新思路、新方法。