纯氢预混阵列微管燃烧器振荡被动控制研究 被引量：2

1

作者 李炳涛 昌运鑫 +7 位作者 谢法 杨梓涛 韩啸 高安雯 杨一然 张泽群 刘婉燚 林宇震 《推进技术》 北大核心 2025年第6期137-147,共11页

使用氢燃料是燃气轮机实现低碳甚至零碳排放的关键技术路线,微混合燃烧技术被认为是防止氢燃气轮机回火和降低NOx排放量最现实可行的方法。纯氢预混管阵列模型燃烧器AC01可实现低排放稳定的燃烧,但在部分工况存在较为严重的燃烧振荡,本... 使用氢燃料是燃气轮机实现低碳甚至零碳排放的关键技术路线,微混合燃烧技术被认为是防止氢燃气轮机回火和降低NOx排放量最现实可行的方法。纯氢预混管阵列模型燃烧器AC01可实现低排放稳定的燃烧,但在部分工况存在较为严重的燃烧振荡,本文针对上述问题开展实验研究。通过调节微管长度、调整长微管数目比例、调整长微管阵列方式等被动控制方法研究纯氢预混管阵列模型燃烧器振荡特性,结果发现采用多孔金属筒作为火焰筒时,基准方案在当量比(φ) 0.55后开始振荡,将25%或50%数量(4根或8根)的微管增长6 mm时,能够实现0.3%压降(微管入口相对于出口大气压的压降,定义为微管入口压力与大气压力之差/大气压力×100%)下φ=0.3~0.8完全抑制振荡,不同排列方式之间振荡特性差别不大。使用无孔金属筒为火焰筒时,燃烧振荡更为剧烈,振幅可达200 Pa以上,频率在1 000 Hz左右。研究表明:微管伸长12 mm,振荡基本被抑制,微管伸长量需要针对振荡频率进行选取。 展开更多

关键词 燃气轮机 阵列微管 纯氢预混 微预混燃烧 振荡特性 被动控制

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微通道内掺氢氨气火焰特性的试验

2

作者 唐爱坤 李冲 蔡涛 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期714-722,共9页

为了响应国家提出的“双碳”计划,探究新型无碳燃料在微型动力系统中的应用潜力,对平板式微型燃烧器内的氨气/氢气/空气预混火焰特性进行了试验,考察了流速、当量比等运行参数对火焰稳定性和燃烧器工作特性的影响.从内部流动传热与外部... 为了响应国家提出的“双碳”计划,探究新型无碳燃料在微型动力系统中的应用潜力,对平板式微型燃烧器内的氨气/氢气/空气预混火焰特性进行了试验,考察了流速、当量比等运行参数对火焰稳定性和燃烧器工作特性的影响.从内部流动传热与外部散热的角度,探讨了不同火焰形态的形成机制和转变规律.研究结果表明:随着流速的增加,燃烧器内会依次出现反复熄燃、平直、锚定、U形以及倾斜等火焰形态;通过试验确定了能够产生稳定火焰与非稳定火焰所对应的流速范围,混合气处于理论当量比(当量比为1.0)时,火焰稳定性最佳,吹熄极限流速可达0.35 m/s;U形火焰的整体输出特性更加优越,壁面最高温度可达900.0 K,壁面温差也最小. 展开更多

关键词 火焰形态 稳定火焰 非稳定火焰 微小尺度燃烧 氨/氢燃料 预混燃烧

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射流速度对狭缝微预混纯氢燃烧器燃烧性能研究

3

作者 杨逸轩 李珊珊 +2 位作者 史挺 张金锋 葛冰 《热能动力工程》 北大核心 2025年第12期63-73,共11页

为了研究射流速度对狭缝微预混纯氢燃烧器燃烧性能的影响,在当量比为0.35的条件下,采用高速相机采集火焰图像,利用快速傅里叶变化方法分析燃烧室压力脉动,并测量了燃烧室NO_(x)排放值。在试验的基础上对燃烧室开展了数值模拟计算,进一... 为了研究射流速度对狭缝微预混纯氢燃烧器燃烧性能的影响,在当量比为0.35的条件下,采用高速相机采集火焰图像,利用快速傅里叶变化方法分析燃烧室压力脉动,并测量了燃烧室NO_(x)排放值。在试验的基础上对燃烧室开展了数值模拟计算,进一步分析了不同射流速度下燃烧室流场结构、氢气与OH*基分布的变化规律,以及它们对燃烧室火焰结构与燃烧不稳定的影响。结果表明:随着射流速度增加,火焰长度增大,OH*基分布范围扩展,燃烧室流场呈现偏斜与旋转;低速工况下出现明显燃烧振荡,高速时主燃火焰产生交汇,形成稳定回流区,此时振荡减弱甚至消失;排气温度随流速上升而提高,NOx排放值始终维持在较低水平,介于3×10^(-6)~5×10^(-6)范围内。 展开更多

关键词 微预混燃烧 射流速度 氢燃料燃烧 燃烧振荡 狭缝燃烧

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纯氢预混阵列微管燃烧室燃烧特性研究

4

作者 李炳涛 杨一然 +3 位作者 谢法 徐维 昌运鑫 张弛 《热能动力工程》 北大核心 2025年第10期1-8,共8页

为研究以纯氢为燃料的微混燃烧室燃烧特性,设计了一种适合工业燃气轮机的纯氢预混阵列微管单筒燃烧室,对其在常温常压下的点熄火边界、安全点火性能以及在常温下不同压降(1%、2%、3%对应空气流量分别为100,150和200 g/s)条件下的联焰、... 为研究以纯氢为燃料的微混燃烧室燃烧特性,设计了一种适合工业燃气轮机的纯氢预混阵列微管单筒燃烧室,对其在常温常压下的点熄火边界、安全点火性能以及在常温下不同压降(1%、2%、3%对应空气流量分别为100,150和200 g/s)条件下的联焰、排放和噪声问题展开实验研究。研究表明:点熄火边界对应的氢气当量比随压降增大呈上升趋势,点火边界整体维持在较低当量比水平;掺氢比越高点火燃烧热功率越低,点火越平顺,随着甲烷比例增大,火焰稳定性变差;联焰实验显示,加大预燃级当量比可显著促进主燃级稳火能力且未发生回火现象;在NO_(x)排放方面,100和150 g/s空气流量下,NO_(x)排放体积浓度实测值均≤10×10^(-6),折算@15%O_(2)基准后浓度稳定在6×10^(-6)以下;在200 g/s空气流量下当量比超过0.6时NO_(x)骤增,当量比为0.7时,达到峰值23.7×10-6@15%O_(2),仍满足低排放燃烧室25×10^(-6)@15%O_(2)限值;燃烧噪声在150~200 g/s工况下控制在68~76 d B范围。 展开更多

关键词 纯氢燃烧 微预混燃烧 点熄火边界 NO_(x)排放 联焰

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入口结构对非对称旋涡微燃烧器燃烧特性影响的数值研究

5

作者 王烈奎 唐刚志 《热科学与技术》 北大核心 2025年第4期384-394,共11页

提出了一种采用非预混燃烧的非对称旋涡微燃烧器,可以用于微动力系统。为了提高非对称旋涡微燃烧器的燃烧与热性能,通过数值方法研究了微燃烧器切向矩形空气入口高宽比以及燃料入口大小和位置对火焰结构和壁面平均温度的影响。结果表明... 提出了一种采用非预混燃烧的非对称旋涡微燃烧器,可以用于微动力系统。为了提高非对称旋涡微燃烧器的燃烧与热性能,通过数值方法研究了微燃烧器切向矩形空气入口高宽比以及燃料入口大小和位置对火焰结构和壁面平均温度的影响。结果表明,当切向矩形空气入口横截面积保持不变时,随着高宽比从0.44增加到2.25,设计涡流数(Sg)、涡流强度和燃烧室前端的速度变小以及火焰长度变短。轴向雷诺数(Re_(z))相同时,随着高宽比变大,反应区在燃烧器X轴方向的长度变短,壁面平均温度变高。因此,较大的高宽比有利于火焰稳定在燃烧室内燃烧并提高壁面平均温度。矩形空气入口高宽比和轴向雷诺数(Re_(z))相同时,相同燃料入口位置,燃料入口直径小的微燃烧器壁面平均温度更高且壁面温度更均匀;在燃料入口直径相同时,燃烧器圆心到燃料入口圆心距离更大且靠近切向空气入口时,壁面平均温度更高且壁面温度更均匀。 展开更多

关键词 非预混 微燃烧器 高宽比 轴向雷诺数 壁面平均温度

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带钝体微燃烧器内甲烷-空气燃烧数值模拟分析

6

作者 姚志敏 张鹏 +3 位作者 蔡灿 乐凯 王荣胜 刘佳龙 《武汉理工大学学报》 2025年第3期73-81,共9页

基于稳定燃烧的数值模拟方法,研究了预混甲烷-空气在带钝体微燃烧器内的燃烧特性。结果表明,钝体结构的引入显著提升了混合气体的吹熄极限和燃烧稳定性,并且微燃烧器内最高温度提升至2097.65 K,相比直通道微燃烧器高5.60%。随着入口流... 基于稳定燃烧的数值模拟方法,研究了预混甲烷-空气在带钝体微燃烧器内的燃烧特性。结果表明,钝体结构的引入显著提升了混合气体的吹熄极限和燃烧稳定性,并且微燃烧器内最高温度提升至2097.65 K,相比直通道微燃烧器高5.60%。随着入口流速的增大,燃烧室内的温度和反应放热量显著提高,热损失率则逐渐降低,表明高流速更有利于能量利用效率的提升;当量比的变化对点火位置影响较小。当量比升高时,带钝体燃烧室内的OH浓度逐渐降低,在当量比为1.0的条件下,甲烷燃烧的反应放热和热损失率达到峰值。 展开更多

关键词 带钝体微燃烧器 预混燃烧 火焰结构 温度变化

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基于氢燃气轮机微预混技术的研发与实践

7

作者 王永志 高兴 +3 位作者 张广慧 沈阳 江宇 刘潇 《风机技术》 2025年第6期80-90,共11页

为氢气因其零碳排放和高能量密度的优势,作为一种极具前景的燃气轮机燃料得到了广泛的研究,对氢气的高效利用更是实现能源领域深度脱碳的关键途径。然而,氢气高反应活性的特点也易引发火焰回火、燃烧不稳定,以及氮氧化物排放偏高的问题... 为氢气因其零碳排放和高能量密度的优势,作为一种极具前景的燃气轮机燃料得到了广泛的研究,对氢气的高效利用更是实现能源领域深度脱碳的关键途径。然而,氢气高反应活性的特点也易引发火焰回火、燃烧不稳定,以及氮氧化物排放偏高的问题。微预混燃烧技术通过在点火前缩小混合尺度并提高混合速度,实现了氢气与空气在微尺度下的高效混合,从而降低了火焰温度并抑制了热力型NOx的产生。本文首先介绍了微混合技术的机理与分类,重点阐述国内外微预混燃烧技术近五年来的研究进展,随后结合微预混技术在我国自主设计、研发的30MW级纯氢燃气轮机中的应用实例,验证了微预混技术工程应用价值与商业可行性,旨在为未来国产化高性能氢燃气轮机的研发提供理论参考与技术借鉴。 展开更多

关键词 微预混燃烧 微扩散燃烧 氢燃气轮机 燃烧室

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微型燃烧器内甲烷预混催化燃烧的数值研究 被引量：16

8

作者 张力 闫云飞 +1 位作者 李丽仙 冉景煜 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期627-633,共7页

微尺度燃烧存在热量损失大、易熄火、燃烧不完全、转化效率不高等问题,因此对微型燃烧器内甲烷的燃烧采取预混催化燃烧方式来提高燃烧的稳定性和转化效率,为微型发动机碳氢燃料燃烧技术奠定基础。采用连续介质层流有限速率模型和二阶离... 微尺度燃烧存在热量损失大、易熄火、燃烧不完全、转化效率不高等问题,因此对微型燃烧器内甲烷的燃烧采取预混催化燃烧方式来提高燃烧的稳定性和转化效率,为微型发动机碳氢燃料燃烧技术奠定基础。采用连续介质层流有限速率模型和二阶离散方法对微型燃烧器微流道内的催化燃烧、流动和传热进行了三维数值模拟。结果表明,甲烷质量流量和过量空气系数对催化转化效率有一定影响,壁面温度是影响催化转化效率的主要因素。甲烷质量流量、壁面温度与最佳过量空气系数之间具有一定的变化关系。可根据催化温度选择富燃料或富氧燃烧方式来提高微尺度催化转化效率。恒壁温边界条件下,催化燃烧主要发生在燃烧腔的下壁面。 展开更多

关键词 微型燃烧器 甲烷 预混 催化燃烧

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微型燃烧器预混腔内催化重整、积碳及流动特性模拟 被引量：8

9

作者 闫云飞 张力 +3 位作者 冉景煜 唐强 邱赟 马盟 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期89-92,共4页

因微型燃烧器内微尺度燃烧易熄火、燃烧效率不高,存在催化重整过程中的积碳、微尺度等问题,可利用甲烷和湿空气中水蒸汽预混催化重整产氢来强化燃烧,对预混腔内催化重整、积碳及流动特性进行模拟,探讨了微型预混腔中甲烷、水蒸汽重整过... 因微型燃烧器内微尺度燃烧易熄火、燃烧效率不高,存在催化重整过程中的积碳、微尺度等问题,可利用甲烷和湿空气中水蒸汽预混催化重整产氢来强化燃烧,对预混腔内催化重整、积碳及流动特性进行模拟,探讨了微型预混腔中甲烷、水蒸汽重整过程中水碳比、质量流量和催化壁面温度对催化重整、积碳、流动等的影响。 展开更多

关键词 微型燃烧器 预混腔 催化重整 积碳 流动 模拟

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微型预混腔内流体传质影响因素的数值模拟 被引量：5

10

作者 张力 邱赟 +1 位作者 唐强 冉景煜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期78-82,共5页

微型发动机由预混腔和燃烧腔组成,而微型预混腔内流体的流动和传质是影响微型发动机预混催化重整燃烧的重要因素。甲烷和空气分别沿轴向和径向进入微型预混腔,2种气体形成垂直交叉射流,经过微槽道进入环形腔。采用连续介质层流模型二阶... 微型发动机由预混腔和燃烧腔组成,而微型预混腔内流体的流动和传质是影响微型发动机预混催化重整燃烧的重要因素。甲烷和空气分别沿轴向和径向进入微型预混腔,2种气体形成垂直交叉射流,经过微槽道进入环形腔。采用连续介质层流模型二阶离散对三维微型预混腔内流体流动和传质进行了数值模拟,采用相对未混合度表示气体混合的均匀性。结果表明,入口效应和壁面碰撞效应有利于腔体内传质和混合。甲烷和空气的射流动量比、接触面积及停留时间越大,相对未混合度越小。气体在旋流槽中的停留时间较大,而在直流槽中有环形腔壁面碰撞效应增强扰动和混合,因而2种微型预混腔结构都能得到较好的传质效果。混合气体流动为层流,流动阻力较小。 展开更多

关键词 微型腔 预混 传质 流动阻力 数值模拟

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空气槽对微型Swiss-Roll燃烧器工作特性的影响 被引量：3

11

作者 李军伟 钟北京 +2 位作者 王建华 魏志军 王宁飞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期140-144,共5页

为了解空气槽对平板微型Swiss-roll燃烧器工作特性的影响,采用甲烷-空气预混气,在带有空气槽和没有空气槽的平板Swiss-roll燃烧器中进行燃烧实验,得到了不同甲烷流量时两种燃烧器的熄火极限和壁面温度.结果表明:甲烷-空气预混火焰能够... 为了解空气槽对平板微型Swiss-roll燃烧器工作特性的影响,采用甲烷-空气预混气,在带有空气槽和没有空气槽的平板Swiss-roll燃烧器中进行燃烧实验,得到了不同甲烷流量时两种燃烧器的熄火极限和壁面温度.结果表明:甲烷-空气预混火焰能够稳定在两种燃烧器的中心;空气槽的存在有助于扩展微燃烧器的可燃极限,使燃烧器在更大的空气过量系数和更小的甲烷流量下工作;有空气槽的燃烧器中心壁面与边缘壁面存在较大的温度梯度,而没有空气槽的燃烧器外壁温度相差不大,更适合作为平面热源. 展开更多

关键词 微小燃烧室 预混燃烧 甲烷 燃烧特性

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微尺度预混合火焰结构和熄火特性研究 被引量：13

12

作者 赵黛青 蒋利桥 +2 位作者 黄显峰 杨卫斌 山下博史 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期711-713,共3页

本文以空气中的无约束甲烷预混合火焰为对象,用实验和数值解析的方法研究了微尺度预混合火焰的火焰结构和熄火特性。实验测得不同尺寸下混合气当量比和喷出速度与熄火关系图,在不到理论当量比(φ>1)时,火焰已经熄灭,管径越小,极限混... 本文以空气中的无约束甲烷预混合火焰为对象,用实验和数值解析的方法研究了微尺度预混合火焰的火焰结构和熄火特性。实验测得不同尺寸下混合气当量比和喷出速度与熄火关系图,在不到理论当量比(φ>1)时,火焰已经熄灭,管径越小,极限混合气当量比φu越大。数值解析研究了d=0．3 mm无约束甲烷预混合火焰,在混合气当量比大于 1的富燃料燃烧条件下,空气中形成的预混合火焰结构是内层预混合火焰和外层扩散火焰,极限当量比约为1,解析结果再现了实验现象。 展开更多

关键词 微尺度 预混火焰 熄火

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微小Swiss-roll燃烧器的数值模拟 被引量：6

13

作者 李军伟 钟北京 王建华 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期533-539,共7页

为了解微小Swiss-roll燃烧室的工作特点,对二维Swiss-roll燃烧器进行数值模拟,采用了CH4/空气的多步反应机理,考虑了燃气对室壁的辐射,研究当量比和入口气流速度对燃烧特性和火焰稳定性的影响.研究结果表明,Swiss-roll燃烧器能够在大的... 为了解微小Swiss-roll燃烧室的工作特点,对二维Swiss-roll燃烧器进行数值模拟,采用了CH4/空气的多步反应机理,考虑了燃气对室壁的辐射,研究当量比和入口气流速度对燃烧特性和火焰稳定性的影响.研究结果表明,Swiss-roll燃烧器能够在大的当量比范围内稳定工作.但上下极限并不对称,富燃时的极限比较小,比化学当量比略小,而富氧的极限比较大.对于相同的当量比,流速较小时,甲烷/空气火焰停留在燃烧器中心区的入口,甲烷全部参加反应;随着气体流速的增加,在燃烧器的中心形成回流区,扩大了燃烧器的富氧可燃极限,有助于火焰稳定,但是甲烷的转化率在减小. 展开更多

关键词 微小燃烧室 预混燃烧 数值模拟 甲烷 燃烧特性

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微型缩放喷管中氢气/空气预混燃烧实验研究 被引量：4

14

作者 邓尘 杨卫娟 +3 位作者 王威 周俊虎 刘建忠 岑可法 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期260-265,共6页

在最大内径2mm，喉部内径1mm的微型缩放喷管中进行氢气／空气的预混燃烧实验，获取稳燃范围、壁面温度、火焰起始位置等燃烧特性。缩放的喷管结构相比于等直径的圆直管和T形管拓展了稳燃范围，合适的当量比下，入口流速在3．4～41．4m／... 在最大内径2mm，喉部内径1mm的微型缩放喷管中进行氢气／空气的预混燃烧实验，获取稳燃范围、壁面温度、火焰起始位置等燃烧特性。缩放的喷管结构相比于等直径的圆直管和T形管拓展了稳燃范围，合适的当量比下，入口流速在3．4～41．4m／s的范围内火焰根部能稳定在缩放段燃烧。壁面温度和火焰位置受到流速和当量比的双重影响。壁面温度最大值出现在燃料稍有富余，当量比为1．4时。火焰起始位置随流量的增大向下游移动，随当量比的增大先向上游移动后向下游移动。通过选择合适的当量比和流速，能控制微喷管内的燃烧温度和位置，为微推进、微喷射等系统的设计和改进提供依据。 展开更多

关键词 微尺度燃烧 喷管 预混燃烧 稳定火焰 壁面温度

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微型燃气轮机环型燃烧室的设计研究 被引量：27

15

作者 张文普 丰镇平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期150-153,共4页

环型燃烧室虽然结构复杂,但具有燃烧效率高、结构紧凑等优点,更符合微型燃气轮机未来发展的要求。文中结合微型燃气轮机的研发,进行了 100kW 级微型燃气轮机环型燃烧室的初步设计工作,在设计中,采用了按燃烧完全度、总压恢复系数、原准... 环型燃烧室虽然结构复杂,但具有燃烧效率高、结构紧凑等优点,更符合微型燃气轮机未来发展的要求。文中结合微型燃气轮机的研发,进行了 100kW 级微型燃气轮机环型燃烧室的初步设计工作,在设计中,采用了按燃烧完全度、总压恢复系数、原准机放大等三种方法进行基本几何尺寸的确定,并将三种设计尺寸相比较,取其最大设计尺寸进行燃烧室结构的初步设计;并在初步设计的基础上,通过数值计算及分析,探讨了燃烧室内燃烧流动和燃烧室出口温度分布的特点及其对进一步设计的影响;数值结果同设计数据的基本一致,表明文中设计基本满足了设计要求。 展开更多

关键词 微型燃气轮机 燃烧室 燃烧效率 出口温度 流动 设计研究 数值计算 环型 明文 设计数据

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空气槽对微型双通道螺旋型过量焓燃烧器工作特性的影响 被引量：2

16

作者 李军伟 钟北京 +1 位作者 王宁飞 魏志军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期40-45,共6页

为了解空气槽对平板微型双通道螺旋型过量焓燃烧器(Swiss-roll燃烧器)工作特性的影响,采用甲烷/空气预混气,在带有空气槽和没有空气槽的平板Swiss-roll燃烧器中进行燃烧实验。实验结果表明:空气槽有助于扩展微燃烧器的可燃极限,使燃烧... 为了解空气槽对平板微型双通道螺旋型过量焓燃烧器(Swiss-roll燃烧器)工作特性的影响,采用甲烷/空气预混气,在带有空气槽和没有空气槽的平板Swiss-roll燃烧器中进行燃烧实验。实验结果表明:空气槽有助于扩展微燃烧器的可燃极限,使燃烧器在更大的空气过量系数和更小的甲烷流量下工作,同时增加了燃烧器外壁的温度梯度。另外,对带有空气槽的微燃烧器进行了数值模拟。数值结果表明,高温燃气对未燃混合物有很强的加热作用,一方面使预混火焰面发生倾斜,另一方面使预混火焰在微燃烧器内部的位置随着流速、空气过量系数、外界散热的变化而变化。 展开更多

关键词 微小燃烧室 过量焓燃烧 预混燃烧 燃烧特性

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多孔介质回热微燃烧器预混燃烧特性研究 被引量：3

17

作者 曹海亮 张凯 +1 位作者 张硕果 赵纪娜 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期207-211,265-266,共5页

设计了多孔介质回热微燃烧器,对微燃烧器内H2/Ak的预混燃烧特性进行了实验研究和数值模拟,实验结果表明,当过量空气系数1.0<α<3.0时,微燃烧器具有较高的燃烧效率,出口烟气温度和较低的燃烧热损失率,且燃烧热功率P越高,α越大,热... 设计了多孔介质回热微燃烧器,对微燃烧器内H2/Ak的预混燃烧特性进行了实验研究和数值模拟,实验结果表明,当过量空气系数1.0<α<3.0时,微燃烧器具有较高的燃烧效率,出口烟气温度和较低的燃烧热损失率,且燃烧热功率P越高,α越大,热损失率越小。当P=100 W时,其出口烟气温度最高可达到1 232 K,当α=3.0时,燃烧效率仍达到96.85%,而热损失率仅为14.87%。数值模拟结果表明,由于采用了回热夹层和多孔介质回热结构,有效地回收了热量损失,使得微燃烧器具有良好的热性能。证明设计的多孔介质回热微燃烧器是一种燃烧效率高、热损失率低的微燃烧器。 展开更多

关键词 多孔介质回热微燃烧器 预混燃烧 热损失 数值模拟

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微喷管氢气非预混射流火焰燃烧特性 被引量：5

18

作者 张京 李星 +3 位作者 杨浩林 蒋利桥 汪小憨 赵黛青 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2724-2731,共8页

采用考虑详细化学反应机理的数值计算,对空气伴流中微圆管氢气非预混射流火焰进行了研究。不同流速下火焰OH基元分布数值计算与实验结果吻合较好。结果表明:当微圆管内径保持不变时,随着燃料速度减小,火焰最高温度逐渐降低。当燃料速度... 采用考虑详细化学反应机理的数值计算,对空气伴流中微圆管氢气非预混射流火焰进行了研究。不同流速下火焰OH基元分布数值计算与实验结果吻合较好。结果表明:当微圆管内径保持不变时,随着燃料速度减小,火焰最高温度逐渐降低。当燃料速度接近熄灭极限速度时,火焰最高温度开始急剧下降;微圆管氢气非预混射流火焰存在最小流速对应的熄灭极限;随着管壁材料热导率降低,火焰中心轴线上的最高温度逐渐升高,喷口处壁面温度也升高;管壁材料热导率对火焰熄灭极限速度影响不显著。 展开更多

关键词 微喷管非预混火焰 氢 热传导 熄灭极限 数值模拟

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自由射流预混合微火焰的燃烧特性 被引量：1

19

作者 蒋利桥 赵黛青 +1 位作者 杨卫斌 汪小憨 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期440-444,共5页

对静止空气中自由射流微喷管甲烷/空气预混合火焰的燃烧特性进行了实验研究,考察了火焰高度特征及其相关影响因素,详细探讨了尺度变化对微火焰熄火极限的影响.结果表明:微喷管射流预混合火焰为层流火焰,火焰高度与微喷管出口流速成正比... 对静止空气中自由射流微喷管甲烷/空气预混合火焰的燃烧特性进行了实验研究,考察了火焰高度特征及其相关影响因素,详细探讨了尺度变化对微火焰熄火极限的影响.结果表明:微喷管射流预混合火焰为层流火焰,火焰高度与微喷管出口流速成正比,火焰高度随当量比减小而减小;同一当量比下,无量纲参数H/d(火焰高度/微喷管直径)与出口Re数呈线性关系.微尺度效应导致预混合火焰淬熄速度明显增大,同时可燃极限当量比远大于1,微预混合火焰发生淬熄的主要原因是微尺度下热量和质量扩散作用明显增强. 展开更多

关键词 微尺度燃烧 预混合火焰 火焰高度 熄火极限

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微小空腔内气体的预混燃烧 被引量：4

20

作者 林博颖 张根烜 +1 位作者 刘明侯 陈义良 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期269-274,共6页

采用Longwell良搅拌反应器模型和详细化学反应机理对微尺度空腔内气体预混燃烧过程进行了零维数值模拟,从微腔体内稳定燃烧的临界半径、点火极限以及稳定流率范围着手,分析了不同预混气成分、不同当量比和不同环境对流换热系数等外部条... 采用Longwell良搅拌反应器模型和详细化学反应机理对微尺度空腔内气体预混燃烧过程进行了零维数值模拟,从微腔体内稳定燃烧的临界半径、点火极限以及稳定流率范围着手,分析了不同预混气成分、不同当量比和不同环境对流换热系数等外部条件对微尺度燃烧点火与熄火特性的影响.稳定燃烧时,大腔体可对应较大的上极限流率,低预混气流率可对应较小的下临界半径;腔体越小(或流率越大),系统启动所需的温度和压力越高. 展开更多

关键词 微尺度空腔 预混燃烧 临界半径 点火极限 稳定流率范围

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