大气/红外耦合式灶用燃烧器设计与优化研究
发布时间：2021-03-01 09:10
家用燃气灶按燃烧系统及方式主要分为两大类,大气式燃气灶和红外式燃气灶。其中,大气式燃气灶较红外式燃气灶热负荷高,负荷比易于调节,满足国人的烹饪习惯而占据着主要市场份额;但是红外式燃气灶的热效率较高,污染物排放量低,满足日趋严苛的节能环保要求,因而开发一款既满足国人烹饪习惯又符合节能环保要求的新型燃气灶迫在眉睫。为设计一款能结合大气式和红外式燃气灶优点的新型灶用燃烧器,本研究首先基于响应面法,通过实验和数值模拟相结合,对一款大气式灶用燃烧器进行结构参数优化研究,确定关键影响因素。研究结果显示锅支架高度和内燃烧器高度对大气式燃气灶的热效率和CO排放量具有协同影响作用。锅支架高度和内燃烧器高度存在最优范围。分析响应曲面后得到该款燃烧器最优锅支架高度相较于原型机增加7.5mm,内燃烧器高度增加6mm,热效率可提升约2%,且CO排放量符合国家标准。进而,本研究针对具有半封闭式结构的大气式灶用燃烧器进行了深入研究。研究表明,半封闭式结构不仅能减少热损失,还能增强辐射换热,因而对提高燃烧器的热效率大有益处。为进一步阐明该结构的辐射换热特性,基于数值模拟方法,分别研究了辐射面发射率（被动式辐射换热）和...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全文逻辑结构图
图 2-2 燃气灶实验测试台架.2 数值模型参数设置采用计算流体力学数值模拟方法来研究该燃烧系统的情况。利用三维idworks，绘制燃气灶三维模型及实验所用锅具并对燃气灶部分结构进行大气式燃气灶属于部分预混燃烧，需要从环境补充二次空气参与燃烧，故软件中，为了减少模拟误差和边界条件的影响，在划分网格时选择了 8 倍。其中，主体网格为结构化网格，在结构复杂处使用实用性更好的非结构格划分结果如下图 2-3 所示。
图 2-2 燃气灶实验测试台架.2.2 数值模型参数设置采用计算流体力学数值模拟方法来研究该燃烧系统的情况。利用三维绘图软olidworks，绘制燃气灶三维模型及实验所用锅具并对燃气灶部分结构进行简化。大气式燃气灶属于部分预混燃烧，需要从环境补充二次空气参与燃烧，故在网格软件中，为了减少模拟误差和边界条件的影响，在划分网格时选择了 8 倍的计算。其中，主体网格为结构化网格，在结构复杂处使用实用性更好的非结构化网格格划分结果如下图 2-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效红外线节能灶设计与分析[J]. 张全胜,刘艳春,任雪潭. 广东化工. 2015(14)
[2]锅支架高度对燃气灶性能的影响规律[J]. 黄亚继,张强,邵志伟,张弘. 热科学与技术. 2015(01)
[3]高效节能家用大气式燃气灶的研究[J]. 张煜圣,周亮,钟家淞. 煤气与热力. 2014(07)
[4]多孔陶瓷板红外线燃气灶具燃烧能效特性探究[J]. 戴奕艺,杨曦,刘艳春,任雪潭,黄薇薇,刘健. 佛山陶瓷. 2014(02)
[5]红外辐射多孔陶瓷的研制[J]. 朱小平,蒋扬虎,韩斌,欧阳德刚,丁翠娇. 钢铁研究. 2013(06)
[6]响应面优化超声波法提取黑豆异黄酮的工艺研究[J]. 豆亚静,张晓龙,常丽新,闫金萍,吴丹. 食品工业科技. 2013(05)
[7]家用燃气灶具结构及性能剖析[J]. 王志国. 科技情报开发与经济. 2010(32)
[8]功能性蜂窝式红外多孔陶瓷燃烧板[J]. 刘艳春,曾令可,任雪潭,王慧,税安泽. 陶瓷学报. 2006(02)
[9]多孔介质预混燃烧中辐射属性影响的敏感性分析[J]. 杜礼明,解茂昭. 工程热物理学报. 2005(S1)
[10]预混合燃烧系统中多孔介质作用数值研究[J]. 杜礼明,解茂昭. 大连理工大学学报. 2004(01)
博士论文
[1]多孔介质内预混气体燃烧的实验和数值模拟研究[D]. 刘慧.东北大学 2010
[2]多孔介质中预混气体超绝热燃烧机理及其火焰特性的研究[D]. 史俊瑞.大连理工大学 2007
[3]稀薄预混气体在多孔介质中超绝热燃烧的研究[D]. 杜礼明.大连理工大学 2003
硕士论文
[1]多孔陶瓷板辐射器的数值模拟研究[D]. 陈跃强.华中科技大学 2013
[2]天燃气在多孔陶瓷板辐射器中预混燃烧的数值模拟[D]. 钟凡.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3057267
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全文逻辑结构图
图 2-2 燃气灶实验测试台架.2 数值模型参数设置采用计算流体力学数值模拟方法来研究该燃烧系统的情况。利用三维idworks，绘制燃气灶三维模型及实验所用锅具并对燃气灶部分结构进行大气式燃气灶属于部分预混燃烧，需要从环境补充二次空气参与燃烧，故软件中，为了减少模拟误差和边界条件的影响，在划分网格时选择了 8 倍。其中，主体网格为结构化网格，在结构复杂处使用实用性更好的非结构格划分结果如下图 2-3 所示。
图 2-2 燃气灶实验测试台架.2.2 数值模型参数设置采用计算流体力学数值模拟方法来研究该燃烧系统的情况。利用三维绘图软olidworks，绘制燃气灶三维模型及实验所用锅具并对燃气灶部分结构进行简化。大气式燃气灶属于部分预混燃烧，需要从环境补充二次空气参与燃烧，故在网格软件中，为了减少模拟误差和边界条件的影响，在划分网格时选择了 8 倍的计算。其中，主体网格为结构化网格，在结构复杂处使用实用性更好的非结构化网格格划分结果如下图 2-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效红外线节能灶设计与分析[J]. 张全胜,刘艳春,任雪潭. 广东化工. 2015(14)
[2]锅支架高度对燃气灶性能的影响规律[J]. 黄亚继,张强,邵志伟,张弘. 热科学与技术. 2015(01)
[3]高效节能家用大气式燃气灶的研究[J]. 张煜圣,周亮,钟家淞. 煤气与热力. 2014(07)
[4]多孔陶瓷板红外线燃气灶具燃烧能效特性探究[J]. 戴奕艺,杨曦,刘艳春,任雪潭,黄薇薇,刘健. 佛山陶瓷. 2014(02)
[5]红外辐射多孔陶瓷的研制[J]. 朱小平,蒋扬虎,韩斌,欧阳德刚,丁翠娇. 钢铁研究. 2013(06)
[6]响应面优化超声波法提取黑豆异黄酮的工艺研究[J]. 豆亚静,张晓龙,常丽新,闫金萍,吴丹. 食品工业科技. 2013(05)
[7]家用燃气灶具结构及性能剖析[J]. 王志国. 科技情报开发与经济. 2010(32)
[8]功能性蜂窝式红外多孔陶瓷燃烧板[J]. 刘艳春,曾令可,任雪潭,王慧,税安泽. 陶瓷学报. 2006(02)
[9]多孔介质预混燃烧中辐射属性影响的敏感性分析[J]. 杜礼明,解茂昭. 工程热物理学报. 2005(S1)
[10]预混合燃烧系统中多孔介质作用数值研究[J]. 杜礼明,解茂昭. 大连理工大学学报. 2004(01)
博士论文
[1]多孔介质内预混气体燃烧的实验和数值模拟研究[D]. 刘慧.东北大学 2010
[2]多孔介质中预混气体超绝热燃烧机理及其火焰特性的研究[D]. 史俊瑞.大连理工大学 2007
[3]稀薄预混气体在多孔介质中超绝热燃烧的研究[D]. 杜礼明.大连理工大学 2003
硕士论文
[1]多孔陶瓷板辐射器的数值模拟研究[D]. 陈跃强.华中科技大学 2013
[2]天燃气在多孔陶瓷板辐射器中预混燃烧的数值模拟[D]. 钟凡.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3057267
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