【摘要】：隨著我國經濟的快速發(fā)展,對能源的需求量越來越大。2016年我國天然氣消耗對外依存度為31%,石油為64.2%,而且該值呈現逐年遞增的趨勢。因此,有必要開發(fā)傳統一次能源的替代品,高爐煉鐵工藝產生的高爐煤氣即是該類替代品之一。但高爐煤氣在燃燒過程中因為熱值較低而使點火困難,燃燒穩(wěn)定性差,容易發(fā)生熄火等現象。等離子體點火助燃技術即可解決以上問題,等離子體點火助燃技術不僅可以使可燃混合物溫度升高到著火點以上,而且能產生大量活性粒子來改善燃料的燃燒特性,從而提高燃燒室的點火可靠性和燃燒穩(wěn)定性。本文以某型等離子體點火器為研究對象,首先對點火器的點火特性進行實驗研究,然后建立描述燃燒場的基本控制方程和補充方程,數值模擬研究等離子體對燃燒流場的強化作用,為等離子體點火助燃發(fā)生器的設計提供理論基礎,主要研究內容如下:(1)對點火器的放電電壓特性、火核發(fā)展過程及空氣電離等離子體的發(fā)射光譜特性進行實驗研究。得到了點火器的放電電壓和火核尺寸隨時間的變化關系、空氣電離等離子體中的活性粒子成分,實驗結果為數值模擬等離子體點火過程奠定了基礎。(2)數值模擬等離子體火核的尺寸大小和能量變化過程,并且在火核附近引入活性粒子�；谀承铜h(huán)管燃燒室系統分析等離子體點火器點火位置、點火功率、點火頻率、活性粒子成分和濃度及等離子體射流深度對點火性能的影響;研究結果為點火器的設計和布局提供了指導。(3)基于簡單湍流擴散射流火焰Flame D對比研究了不同濃度的活性粒子對低熱值燃料燃燒流場的強化作用以及不同濃度的活性粒子在不同燃料熱值工況下的助燃效果;最后對等離子體助燃低熱值氣體燃料的助燃效果進行歸納總結,并從化學機理的角度分析其作用原理。
【圖文】：

控。而造度控制提供了。第一種路而將可燃混高能電子和子反應生成造新的鏈分為多個小分體產生的離度、湍流強了新的解決路徑是熱力學混合物的溫度和離子以及成活性自由分支反應并分子，從而改離子流通過強度從而增哈爾濱方式。等離學路徑，等度提升到到及帶電的活性基和反應組最終加速鏈改變燃料的洛倫茲力和強了可燃混濱工程大學碩離子體通過四等離子體可以到著火點以性分子（比組分（比如鏈式反應。第的反應活性并和庫侖力破混合物之間碩士學位論文四種路徑來以快速地將上。第二種比如：2O 、：O 、OH第三種途徑并增加混合壞了流動的的混合。來改善燃燒室將電子中的能種是化學動力2N ），這些H 、 H 、 H徑是電子直接合物的擴散的穩(wěn)定性，改室的性能，能量轉移給力學路徑，些活性分子2HO 、3O 和接撞擊燃料性。第四種改變了附近給子料種近

（20作用化學氧化劑周圍ionic解為合作等離強化20化效a）不同燃12 年，普林效果可以分反應的進行劑的摻混。的分子，使wind effect多個小分子用于燃料的子體強化燃、化學輸運15 年，俄羅果的作用展料噴射速度圖 1.2 O3和林斯頓大學分為熱效應行；②混合氣非熱效應使其獲得能量t）（電場強化子燃料，最終的燃燒過程燃燒的作用運強化和化羅斯物理研展開數值模度的抬升火O2（1a 學的 Starikov和非熱效應氣的溫度迅：①電子和量而成為激化氣流的動終改變燃料程，從而實現原理展開了學動力學強研究所的 Ale擬研究。研火焰 （b）從g）對火焰vskiy 等[15]研應兩種。熱效迅速升高，擾和離子受到激發(fā)態(tài)，從而動量輸運）；料分子的動力現對燃燒的了實驗和數強化。eksandrov 等研究結果表明從空氣電離焰?zhèn)鞑ニ俣扔把芯勘砻�，效應：①能擾亂氣流的電場力和洛而形成更多③電子撞擊力學機理。的控制和強化值模擬研究[17]對高壓明：等離子離等離子體影響的實驗氣體放電等能量轉移導致的流動，形成洛倫茲力而做多的活性粒子擊燃料分子以上兩種強化作用。同究，并將研究壓放電后產生子體中的負離中分離 O2驗圖片等離子體強致氣體溫度成紊流，，促做無規(guī)則運子；②離子子，使其發(fā)生強化效應單同時，SUN究結果總結生的負離子離子（O2-、（1ga ）強化燃燒度上升促促進燃料運動，撞子風效應生電離、單獨或者等[16]也結為熱力子對燃燒CO3-、
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TK16

【參考文獻】

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本文編號：2641025