三棱錐/空心半球型鈍體微燃燒器內(nèi)甲烷催化燃燒特性數(shù)值研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-25 01:02
隨著微機(jī)電系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,微燃燒器作為一種新型的便攜式動(dòng)力裝置得到日益廣泛的應(yīng)用。微燃燒動(dòng)力裝置具有體積小、質(zhì)量輕、能量密度大等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)防、軍事和航空領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊,但燃燒空間較小、面容比較大、熱量損失嚴(yán)重、燃燒不穩(wěn)定、效率不高。如何保證微燃燒室內(nèi)的高效、穩(wěn)定燃燒,已成為微燃燒領(lǐng)域急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題和研究熱點(diǎn)。研究表明,碳?xì)淙剂系哪茉疵芏缺犬?dāng)前階段的鋰電池高幾十倍,所以,借助于碳?xì)淙剂系娜紵秊槲?dòng)力裝置提供能量是一種可行的方式。本文在深入分析了當(dāng)前階段的微通道穩(wěn)燃技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)之后,采用鈍體加入的方式來(lái)改善微尺度燃燒器的燃燒特性。本文基于FLUENT軟件,同時(shí)考慮甲烷/氧氣的詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,對(duì)平板型微燃燒器、三棱錐型鈍體微燃燒器和空心半球形鈍體微燃燒器的燃燒特性進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值模擬分析。數(shù)值研究結(jié)果表明,因?yàn)槿忮F型鈍體和空心半球型鈍體的存在,三棱錐型鈍體微燃燒器和空心半球形鈍體微燃燒器的熄火極限相對(duì)于平板型微燃燒器擴(kuò)大2.3倍和2.5倍左右,當(dāng)量比1.0時(shí)對(duì)應(yīng)的熄火極限分別為22.6m/s和24.5m/s?招陌肭蛐外g體對(duì)于平板型微燃燒器燃燒特性的提升效果更佳。平板型微燃燒器和三...
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
主要符號(hào)表
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 微尺度燃燒所面臨的問(wèn)題
1.2.2 現(xiàn)階段穩(wěn)燃方法
1.3 目前研究的不足
1.4 本課題的提出、研究目的、內(nèi)容、技術(shù)路線
1.4.1 課題的提出
1.4.2 研究目的
1.4.3 研究?jī)?nèi)容
1.4.4 技術(shù)路線
2 物理、數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法
2.1 模型的建立
2.1.1 物理模型
2.1.2 數(shù)學(xué)模型
2.2 催化反應(yīng)機(jī)理及計(jì)算方法
2.2.1 催化反應(yīng)機(jī)理
2.2.2 計(jì)算方法
2.3 數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證
2.3.1 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
2.3.2 數(shù)值方法可行性分析
2.4 小結(jié)
3 三棱錐型鈍體微燃燒器燃燒特性分析
3.1 平板型燃燒器和三棱錐型鈍體微燃燒器燃燒特性對(duì)比
3.1.1 當(dāng)量比對(duì)三棱錐型鈍體微燃燒器和平板型鈍體微燃燒器的影響
3.1.2 入口速度對(duì)三棱錐型鈍體微燃燒器和平板型鈍體微燃燒器的影響
3.2 操作條件的影響
3.2.1 當(dāng)量比的影響
3.2.2 進(jìn)口速度的影響
3.2.3 阻塞比的影響
3.3 添氫的影響
3.4 小結(jié)
4 空心半球形鈍體微燃燒器燃燒特性分析
4.1 空心半球形鈍體微燃燒器和三棱錐型鈍體微燃燒器燃燒特性對(duì)比
4.2 甲烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿空心半球形鈍體微燃燒器軸向分布
4.3 操作條件的影響
4.3.1 當(dāng)量比的影響
4.3.2 進(jìn)口速度的影響
4.3.3 阻塞比的影響
4.4 添氫的影響
4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 后續(xù)研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與專(zhuān)利目錄
B. 作者在攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3866958
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
主要符號(hào)表
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 微尺度燃燒所面臨的問(wèn)題
1.2.2 現(xiàn)階段穩(wěn)燃方法
1.3 目前研究的不足
1.4 本課題的提出、研究目的、內(nèi)容、技術(shù)路線
1.4.1 課題的提出
1.4.2 研究目的
1.4.3 研究?jī)?nèi)容
1.4.4 技術(shù)路線
2 物理、數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法
2.1 模型的建立
2.1.1 物理模型
2.1.2 數(shù)學(xué)模型
2.2 催化反應(yīng)機(jī)理及計(jì)算方法
2.2.1 催化反應(yīng)機(jī)理
2.2.2 計(jì)算方法
2.3 數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證
2.3.1 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
2.3.2 數(shù)值方法可行性分析
2.4 小結(jié)
3 三棱錐型鈍體微燃燒器燃燒特性分析
3.1 平板型燃燒器和三棱錐型鈍體微燃燒器燃燒特性對(duì)比
3.1.1 當(dāng)量比對(duì)三棱錐型鈍體微燃燒器和平板型鈍體微燃燒器的影響
3.1.2 入口速度對(duì)三棱錐型鈍體微燃燒器和平板型鈍體微燃燒器的影響
3.2 操作條件的影響
3.2.1 當(dāng)量比的影響
3.2.2 進(jìn)口速度的影響
3.2.3 阻塞比的影響
3.3 添氫的影響
3.4 小結(jié)
4 空心半球形鈍體微燃燒器燃燒特性分析
4.1 空心半球形鈍體微燃燒器和三棱錐型鈍體微燃燒器燃燒特性對(duì)比
4.2 甲烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿空心半球形鈍體微燃燒器軸向分布
4.3 操作條件的影響
4.3.1 當(dāng)量比的影響
4.3.2 進(jìn)口速度的影響
4.3.3 阻塞比的影響
4.4 添氫的影響
4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 后續(xù)研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與專(zhuān)利目錄
B. 作者在攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3866958
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