輕烴混合燃氣是一種新型的城市燃氣。對其燃燒機理以及燃燒火焰的理論模擬研究有利于更進一步地開發(fā)與推廣這種新能源燃氣。但是現(xiàn)階段針對輕烴混合燃氣的研究還尚不深入,僅停留在工業(yè)試驗中的物性測量等方面。這對于新型燃氣的完善發(fā)展是遠遠不夠的。針對輕烴混合燃氣,使用輕烴中的主要成分戊烷作為摻混原料。通過Chemkin模擬計算軟件,使用DRGEP法以及敏感性分析法結合的手段,根據(jù)摻混燃氣的摻混種類以及摻混比例不同,分析輕烴混合燃氣燃燒的機理并進行簡化,得到了含有80種物質、387個基元反應的簡化機理作為理論研究的物理模型。在此基礎上,研究了不同氮烴比下(1:3、1:2、1:1、2:1、3:1)NO的生成情況,判定了此過程中生成的NO為熱力型NO。比較不同比例下的模擬結果得到,在保證燃燒溫度的前提下,N₂的比例一定程度增加反而使NO的排放減小。將簡化得到的C₅H₁₂燃燒機理耦合進入Fluent軟件中,在特定旋流燃燒器鍋爐額定熱負荷的燃燒情況下,改變混合燃氣的摻混氣種類(air、N₂)以及摻混氣的比例(1:1、1:2...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 輕烴混合燃氣的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 輕烴混合燃氣的發(fā)展
        1.2.2 輕烴混合燃氣燃燒所面臨的問題
    1.3 燃燒機理簡化的研究概況
        1.3.1 國內外對烴類混合燃氣的數(shù)值模擬研究
        1.3.2 詳細反應機理及其簡化的研究
        1.3.3 國內外機理簡化的研究現(xiàn)狀
    1.4 課題的提出及本文研究內容
第二章 計算模型及機理簡化方法
    2.1 輕烴混合燃氣燃燒反應動力學建模
    2.2 詳細反應動力學機理
        2.2.1 利用DRGEP法反應機理簡化
        2.2.2 利用敏感性分析法進行反應機理簡化
    2.3 Fluent與 Chemkin聯(lián)合數(shù)值模擬
    2.4 計算模擬流程總結
第三章 輕烴混合燃氣的燃燒機理及簡化
    3.1 輕烴混空燃氣的詳細機理
    3.2 輕烴混合燃氣燃燒機理簡化
        3.2.1 基于DRGEP方法的簡化結果
        3.2.2 基于敏感性分析法的簡化結果分析
    3.3 機理簡化結果驗證
    3.4 輕烴混氮燃氣燃燒的機理以及NOX生成分析
        3.4.1 NOX生成機理及方式
        3.4.2 輕烴混氮燃氣NOX產(chǎn)物分析
    3.5 燃燒機理簡化總結
第四章 輕烴混合燃氣燃燒數(shù)值模擬
    4.1 模擬模型簡介
        4.1.1 湍流模型的分析選擇
        4.1.2 化學反應模型的介紹選擇
        4.1.3 輻射換熱模型的選擇
    4.2 輕烴燃燒反應機理的耦合
    4.3 輕烴混合燃氣燃燒模型建立
        4.3.1 輕烴混合燃氣的物性參數(shù)計算
        4.3.2 燃燒器模型對比及論證
    4.4 數(shù)值模擬模型總結
第五章 輕烴混合燃氣燃燒模擬結果分析
    5.1 輕烴混空燃氣的數(shù)值模擬
        5.1.1 混空燃氣燃燒的流場分析
        5.1.2 混空燃氣燃燒的溫場分析
        5.1.3 混空燃氣燃燒的產(chǎn)物分析
    5.2 輕烴混氮燃氣的數(shù)值模擬
        5.2.1 混氮燃氣燃燒的流場分析
        5.2.2 混氮燃氣燃燒的溫場分析
        5.2.3 混氮燃氣燃燒的產(chǎn)物分析
    5.3 數(shù)值模擬結果總結
第六章 結論與展望
    6.1 全文總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術成果



本文編號：3797622