微混合燃燒技術(shù)是一種通過(guò)縮小燃料和空氣混合尺度來(lái)實(shí)現(xiàn)超低排放的新型燃燒技術(shù),其獨(dú)特的微型噴嘴陣列式布置方式,能夠?qū)⑼暾拈L(zhǎng)火焰分解成許多個(gè)短小的微混合火焰,減小火焰長(zhǎng)度和寬度,縮短煙氣在高溫區(qū)停留時(shí)間,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)低氮排放。本文基于自主設(shè)計(jì)的單噴嘴微混合燃燒器,以合成氣為燃料,N2、CO2和Ar三種惰性氣體作為稀釋劑,研究流速、稀釋率和稀釋劑種類的變化對(duì)微混合燃燒器相關(guān)燃燒特性的影響,并基于單噴管燃燒器的模擬數(shù)據(jù),研究了多噴管情況下燃燒器冷熱態(tài)流場(chǎng)分布規(guī)律及相關(guān)燃燒特性。本文首先對(duì)單噴嘴微混合燃燒器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析并建立了燃燒器流體域模型和流體域結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,通過(guò)網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證確定了后續(xù)模擬所采用的網(wǎng)格數(shù)量,然后查閱文獻(xiàn),分析對(duì)比了不同的合成氣燃燒機(jī)理,最終采用一種16步簡(jiǎn)化合成氣燃燒機(jī)理用于微混合燃燒器的熱態(tài)模擬。在確定燃燒器網(wǎng)格模型和燃燒機(jī)理之后,本文以微混合燃燒器出口燃料分布均勻性、回流率、熱態(tài)溫度場(chǎng)形態(tài)和燃燒溫度為評(píng)價(jià)指標(biāo),研究了當(dāng)合成氣成分為H2:CO=1:1和H2:CO=2:1時(shí),旋流孔流速、稀釋率和稀釋劑種類的變化對(duì)上述燃燒器流場(chǎng)和燃燒特性的影響,確定了適用于不同合成氣成分下的微混...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 微混合燃燒技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 合成氣稀釋燃燒技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 燃用合成氣的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 數(shù)值模擬方法分析
    2.1 引言
    2.2 單噴嘴微混合燃燒器結(jié)構(gòu)分析
    2.3 網(wǎng)格劃分
    2.4 數(shù)值模擬方法簡(jiǎn)介
        2.4.1 湍流模型
        2.4.2 燃燒模型
        2.4.3 邊界條件
    2.5 合成氣燃燒機(jī)理
    2.6 數(shù)值模擬方法可行性分析
    2.7 無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
第3章 單噴嘴微混合燃燒器冷態(tài)流動(dòng)和混合特性分析
    3.1 引言
    3.2 微混合燃燒器冷態(tài)流場(chǎng)及組分分布特性
    3.3 不同合成氣成分下微混合燃燒器出口均勻性分布規(guī)律
        3.3.1 旋流孔流速對(duì)微混合燃燒器出口均勻性的影響
        3.3.2 稀釋率對(duì)微混合燃燒器出口均勻性的影響
        3.3.3 稀釋劑種類對(duì)微混合燃燒器出口均勻性的影響
    3.4 不同合成氣成分下微混合燃燒器冷態(tài)流場(chǎng)回流率變化規(guī)律
        3.4.1 旋流孔流速對(duì)微混合燃燒器冷態(tài)回流率的影響
        3.4.2 稀釋率對(duì)微混合燃燒器冷態(tài)回流率的影響
        3.4.3 稀釋劑種類對(duì)微混合燃燒器冷態(tài)回流率的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 單噴嘴微混合燃燒器燃燒特性分析
    4.1 引言
    4.2 微混合燃燒器熱態(tài)流場(chǎng)及組分分布特性
    4.3 不同合成氣成分下微混合燃燒器熱態(tài)流場(chǎng)回流率變化規(guī)律
        4.3.1 旋流孔流速對(duì)微混合燃燒器熱態(tài)回流率的影響
        4.3.2 稀釋率對(duì)微混合燃燒器熱態(tài)回流率的影響
        4.3.3 稀釋劑種類對(duì)微混合燃燒器熱態(tài)回流率的影響
    4.4 不同合成氣成分下微混合燃燒器溫度場(chǎng)的變化規(guī)律
        4.4.1 旋流孔流速對(duì)微混合燃燒器溫度場(chǎng)的影響
        4.4.2 稀釋率對(duì)微混合燃燒器溫度場(chǎng)的影響
        4.4.3 稀釋劑種類對(duì)微混合燃燒器溫度場(chǎng)的影響
    4.5 合成氣微混合燃燒的火焰模式分析
        4.5.1 湍流燃燒火焰模式
        4.5.2 不同合成氣成分下的微混合火焰模式計(jì)算
    4.6 本章小結(jié)
第5章 微混合燃燒器多噴嘴結(jié)構(gòu)布置方式及其冷熱態(tài)流場(chǎng)特點(diǎn)分析
    5.1 引言
    5.2 現(xiàn)有微混合燃燒器微噴嘴布置特點(diǎn)分析
    5.3 多噴嘴無(wú)旋布置結(jié)構(gòu)冷熱態(tài)流場(chǎng)分布規(guī)律
    5.4 多噴嘴中心有旋布置結(jié)構(gòu)冷熱態(tài)流場(chǎng)分布規(guī)律
    5.5 多噴嘴有旋布置結(jié)構(gòu)冷熱態(tài)流場(chǎng)分布規(guī)律
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3820457