發(fā)布時間：2020-06-09 02:22

【摘要】：富氧燃燒和MILD燃燒耦合的氧燃料MILD燃燒具有最高溫度低、溫度分布均勻、燃燒穩(wěn)定等優(yōu)點,可解決小空間超高壓純氧燃燒存在的局部溫度過高、燃燒不穩(wěn)定等問題。但以液態(tài)燃料為研究對象的氧燃料MILD燃燒研究尚不成熟,預(yù)熱進氣溫度、煙氣卷吸率和燃燒背壓等因素對MILD燃燒的影響尚不明確。因此,本文采用可視化定壓燃燒系統(tǒng)對液態(tài)燃料純氧MILD燃燒的影響因素進行實驗探究,主要工作如下:為探究預(yù)熱進氣溫度、煙氣卷吸率和燃燒背壓對MILD燃燒的影響,研制并優(yōu)化了可視化定壓燃燒系統(tǒng)。經(jīng)過優(yōu)化的系統(tǒng)可以實現(xiàn)預(yù)熱進氣溫度在0~800℃范圍內(nèi)可調(diào),質(zhì)量流量在0~200kg/h范圍內(nèi)可調(diào)。在燃料質(zhì)量流量為2.5kg/h的條件下,200kg/h的混合氣體對應(yīng)的煙氣卷吸率為13,即系統(tǒng)可實現(xiàn)煙氣卷吸率在0~13范圍內(nèi)可調(diào)。此外,整個系統(tǒng)可在預(yù)熱進氣溫度和煙氣卷吸率達到最大的情況下,實現(xiàn)燃燒背壓為6.5MPa的定壓燃燒。與同類燃燒系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)的特點主要體現(xiàn)在其定壓流動性和高燃燒背壓方面,對斯特林發(fā)動機、燃?xì)廨啓C等需要持續(xù)燃燒的設(shè)備的燃燒室設(shè)計具有十分重要的意義。以正癸烷為替代燃料,以預(yù)熱進氣溫度、煙氣卷吸率和燃燒背壓等為邊界條件進行MILD燃燒的CFD數(shù)值模擬,為實驗設(shè)計提供參考并與實驗結(jié)果進行對比。初步預(yù)測了預(yù)熱進氣溫度、煙氣卷吸率和燃燒背壓對液態(tài)燃料純氧MILD燃燒的影響。對影響液態(tài)燃料純氧MILD燃燒的因素進行了實驗探究,利用控制單一變量的方法,分別以預(yù)熱進氣溫度、煙氣卷吸率和燃燒背壓為變量,保持其他參數(shù)不變,進行了燃燒實驗,共得到了60多組有效數(shù)據(jù)。利用兩色法對得到的燃燒圖像進行處理,通過溫度分析,判定出是否實現(xiàn)了MILD燃燒。對模擬結(jié)果進行了驗證以后,分析出煙氣卷吸率是液態(tài)燃料純氧MILD燃燒的主要影響因素,預(yù)熱進氣溫度可以在一定程度上影響MILD燃燒,而燃燒背壓對MILD燃燒的影響作用不顯著。
【圖文】：

經(jīng)進入了資源短缺的時代，，化石能源將成為新時代爭奪的量應(yīng)用，在提供給人類更高端文明的同時，也給地球的環(huán)氣、土壤等都遭受了不同程度的破壞。開發(fā)清潔的新能源的方式也成為近年來熱能領(lǐng)域的熱門課題，由此產(chǎn)生了富-8]燃燒等多種新型的燃燒技術(shù)。這些新型的燃燒技術(shù)在不的燃燒特性，其應(yīng)用場所也有所不同。燒排放少、溫度高[9-10]以及 MILD 燃燒高效且溫度場分布燃料 MILD 技術(shù)具有“近零”排放、效率高和燃燒穩(wěn)定等條件下，燃燒不穩(wěn)定、局部溫度過高以及溫度分布不均勻動機及鍋爐等熱能裝備上得到了廣泛的應(yīng)用。而液態(tài)燃料，本文將對其影響因素進行探究。技術(shù)概述全稱“moderate or intense low-oxygen dilution combustion釋燃燒），是一種反應(yīng)溫和的容積燃燒或者彌散燃燒[14]。的傳統(tǒng)燃燒與 MILD 燃燒外觀圖。

燃燒（c）鋸木粉傳統(tǒng)燃燒（d）鋸木粉 MILD 燃燒圖 1.1 天然氣與鋸木粉傳統(tǒng)燃燒與 MILD 燃燒對比圖1.2.1 MILD 燃燒的起源MILD 燃燒起源于 20 世紀(jì)末期，由德國和日本的研究人員分別發(fā)現(xiàn)[15]。研究人員利用蓄熱器將助燃的空氣加熱到 1600K 左右，并以 90m/s 的射流速度將加熱后的空氣通入爐膛
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK16

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 劉彥;劉彥;張少華;徐江榮;;富氧燃燒技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J];能源工程;2013年06期

2 李鵬飛;米建春;DALLY B B;王飛飛;王林;柳朝暉;陳勝;鄭楚光;;MILD燃燒的最新進展和發(fā)展趨勢[J];中國科學(xué):技術(shù)科學(xué);2011年02期

3 黃志軍;鄒春;初琨;丘紀(jì)華;鄭楚光;;O_2/CO_2循環(huán)燃燒中NO_x的中試實驗研究[J];工程熱物理學(xué)報;2009年12期

4 鄒春;黃志軍;初琨;桂許龍;丘紀(jì)華;張立麒;鄭楚光;;燃煤O_2/CO_2循環(huán)燃燒過程中SO_2與NO_x協(xié)同脫除的中試研究[J];中國電機工程學(xué)報;2009年02期

5 張成恩;分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用[J];鍋爐技術(shù);1998年06期

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本文編號：2704030