隨著世界能源的逐漸枯竭、環(huán)境惡化的逐漸加劇、人類對能源的依賴與需求的進一步增大,提高能源的利用效率、減少燃燒排放的要求越來越高�？紤]到燃燒依然是人類獲取能源的主要方式,就需要從開發(fā)高效的燃燒技術(shù)與設(shè)備、合理組織燃燒過程、加大清潔高效能源在能源消耗中所占比例等方面解決問題。浸沒燃燒技術(shù)作為一種氣液兩相直接接觸換熱新型加熱技術(shù),具有熱效率高、排放低的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。本課題在研究過程中針對其燃燒室背壓不穩(wěn)定、換熱面積小等方面進行了多種工況下的數(shù)值模擬,對浸沒管結(jié)構(gòu)優(yōu)化開展了相關(guān)冷態(tài)實驗。并對可用于浸沒燃燒的一種高速穩(wěn)壓燃燒器進行了數(shù)值模擬。具體內(nèi)容如下:（1）對浸沒燃燒過程中導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定的原因進行了理論分析,并提出兩種解決辦法:（1）對浸沒管進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化以降低燃燒室背壓波動幅度;（2）將一種燃燒器出口壓力在設(shè)計范圍內(nèi)波動但燃燒室內(nèi)燃燒狀態(tài)保持不變的高速穩(wěn)壓燃燒器應(yīng)用于浸沒燃燒裝置中。（2）對多種工況下浸沒燃燒過程中的兩相流動狀態(tài)進行了冷態(tài)數(shù)值模擬與實驗研究,得出以下結(jié)論:（1）浸沒燃燒加熱設(shè)備的浸沒管入口壓力（燃燒器背壓）是不停波動的,其波動范圍隨著空氣進入量的變化和浸沒管浸沒深度的變化而... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 能源背景
    1.2 天然氣發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 浸沒燃燒技術(shù)概述
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國外研究
        1.4.2 國內(nèi)研究
    1.5 浸沒燃燒技術(shù)的應(yīng)用
        1.5.1 浸沒燃燒式LNG汽化器
        1.5.2 油田采出水處理
        1.5.3 城市污水處理
    1.6 論文主要工作與結(jié)構(gòu)
第二章 浸沒燃燒穩(wěn)定性分析
    2.1 浸沒燃燒的壓力計算
    2.2 背壓對空燃比的影響
    2.3 壓力對化學(xué)反應(yīng)速度的影響
    2.4 氣液兩相傳熱傳質(zhì)過程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 浸沒管結(jié)構(gòu)優(yōu)化與數(shù)值模擬
    3.1 幾何模型
    3.2 主要數(shù)值模擬計算模型
        3.2.1 多相流模型
        3.2.2 湍流模型
    3.3 數(shù)學(xué)模型和邊界條件
    3.4 網(wǎng)格劃分及數(shù)值方法
    3.5 云圖分析
    3.6 結(jié)果與分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 浸沒燃燒壓力波動特性的冷態(tài)實驗
    4.1 實驗系統(tǒng)流程
    4.2 實驗主要儀器與設(shè)備
        4.2.1 浸沒管與罐體
        4.2.2 空氣壓縮機
        4.2.3 儲氣罐
        4.2.4 氣體渦街流量計
        4.2.5 壓力變送器
        4.2.6 安捷倫數(shù)據(jù)采集儀
    4.3 實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 啟動瞬間高背壓分析
        4.3.2 浸沒管入口壓力波動幅度分析
    4.4 實驗誤差分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 一種高速穩(wěn)壓燃燒器的數(shù)值模擬分析
    5.1 拉瓦爾噴嘴的基本原理
    5.2 幾何模型與網(wǎng)格劃分
    5.3 主要數(shù)值模擬計算模型
        5.3.1 湍流模型
        5.3.2 組分輸運及反應(yīng)流模型
    5.4 計算結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]增壓浸沒燃燒汽化裝置研制及其基本特性研究[D]. 宮小龍.北京工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]高速燃燒器的數(shù)值模擬與應(yīng)用研究[D]. 郝安佳.重慶大學(xué) 2009
[2]高速氣體燃燒器的數(shù)值模擬[D]. 欒茜茜.天津大學(xué) 2007



本文編號：3694942