固体可燃物热解气化及热解气对冲流场点燃过程模型与实验研究
发布时间：2021-11-26 18:04
对于固体可燃物热解着火的研究,将其分为气相着火过程以及固相中的热解气化过程进行单独的研究将会更有效率,而这两个过程可通过固体表面上的能量守恒和质量守恒关系相互联系起来。对固体表面上方的气相着火过程的研究,可以人为的将气体燃料（如甲烷）通过一个多孔介质平板后射向空气后,由此形成的对冲流场来模拟热解气析出固体表面过后与固体表面上方的空气相混合这样一个过程。基于此,本文将在对冲流场中展开对固体表面上方气相着火过程的研究,以此来分析点火源能量、点火源位置以及Damkohler数对临界着火质量流率的影响。为了进一步简化固体可燃物表面上方的气体着火模型,本文采用一步二级全局的阿累尼乌斯化学反应动力学假设。同时由于气体中的化学反应特征时间远远小于气体输运的特征时间,所以可采用准稳态的研究手段来研究不同燃料质量流率条件下气相中的温度、浓度以及化学反应速率的分布特征。点火源特性和Damkohler数对气相点燃过程和熄火过程的影响,以及在这两个参数共同影响下的着火点与熄火点的关系,都将通过计算所得的S曲线的变化规律进行深入的研究。从研究结果中我们可以发现：（1）随着Damkohler数和点火源能量的增加,...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图目录
表目录
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究历史及现状
1.2.1 固体可燃物的热解过程
1.2.2 固体着火临界判据
1.3 研究目的和主要内容
1.4 本文的章节安排
参考文献
第二章 固体可燃物着火熄火及燃烧过程
2.1 引言
2.2 固体燃烧模型
2.2.1 固体燃烧模型描述
2.2.2 模型计算结果
2.3 固体可燃物熄火过程
2.4 固体可燃物着火过程
2.5 本章小结
参考文献
第三章 固体可燃物热解气着火模型
3.1 引言
3.2 均匀搅拌反应器点燃理论
3.3 固体可燃物热解气点燃模型
3.3.1 固体可燃物热解气挥发过程
3.3.2 Counter-flow中引入点火源
3.3.3 Counter-flow中引入点火源及化学反应
3.4 模型计算结果
3.4.1 点火源能量对着火点的影响
3.4.2 Damkohler数对着火点的影响
3.4.3 点火源能量与Damkohler数的耦合影响
3.4.4 点火源位置对点燃过程的影响
3.5 本章小结
参考文献
第四章 固体可燃物临界着火质量流率的实验研究
4.1 引言
4.2 实验装置介绍
4.2.1 热辐射源
4.2.2 辐射热流计、电子天平和采集模块
4.3 点火源对固体点燃过程的影响
4.3.1 实验设计与实验数据处理
4.3.2 点火源位置对固体点燃过程的影响
4.3.3 点火源能量对固体点燃过程的影响
4.4 环境压力对固体点燃过程的影响
4.4.1 借助固体稳定燃烧理论开展环境压力影响的研究
4.4.2 模拟结果分析及讨论
4.4.3 实验结果分析及讨论
4.5 环境氧浓度对固体点燃过程的影响
4.6 本章小结
参考文献
第五章 固体可燃物内部热解过程研究
5.1 引言
5.2 固体可燃物热解综合模型
5.2.1 固体可燃物内部热解气化模型
5.2.2 模型计算结果
5.3 环境压力对于固体可燃物临界着火热流的影响
5.3.1 临界着火热流
5.3.2 实验结果分析与讨论
5.3.3 压力对临界着火条件的影响
5.4 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 本文主要工作
6.2 本文工作创新点
6.3 进一步工作展望
致谢
在读期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Analysis on ignition and extinction of n-heptane in homogeneous systems[J]. LIU Yongfeng1 & PEI Pucheng2 1. Mechanical and Electrical Engineering Department, Beijing Institute of Civil Engineering and Architec-ture, Beijing 100044, China; 2. State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2005(05)
博士论文
[1]热解气体流动特性对炭化可燃物热解着火特性影响规律研究[D]. 王亚飞.中国科学技术大学 2011
本文编号：3520663
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图目录
表目录
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究历史及现状
1.2.1 固体可燃物的热解过程
1.2.2 固体着火临界判据
1.3 研究目的和主要内容
1.4 本文的章节安排
参考文献
第二章 固体可燃物着火熄火及燃烧过程
2.1 引言
2.2 固体燃烧模型
2.2.1 固体燃烧模型描述
2.2.2 模型计算结果
2.3 固体可燃物熄火过程
2.4 固体可燃物着火过程
2.5 本章小结
参考文献
第三章 固体可燃物热解气着火模型
3.1 引言
3.2 均匀搅拌反应器点燃理论
3.3 固体可燃物热解气点燃模型
3.3.1 固体可燃物热解气挥发过程
3.3.2 Counter-flow中引入点火源
3.3.3 Counter-flow中引入点火源及化学反应
3.4 模型计算结果
3.4.1 点火源能量对着火点的影响
3.4.2 Damkohler数对着火点的影响
3.4.3 点火源能量与Damkohler数的耦合影响
3.4.4 点火源位置对点燃过程的影响
3.5 本章小结
参考文献
第四章 固体可燃物临界着火质量流率的实验研究
4.1 引言
4.2 实验装置介绍
4.2.1 热辐射源
4.2.2 辐射热流计、电子天平和采集模块
4.3 点火源对固体点燃过程的影响
4.3.1 实验设计与实验数据处理
4.3.2 点火源位置对固体点燃过程的影响
4.3.3 点火源能量对固体点燃过程的影响
4.4 环境压力对固体点燃过程的影响
4.4.1 借助固体稳定燃烧理论开展环境压力影响的研究
4.4.2 模拟结果分析及讨论
4.4.3 实验结果分析及讨论
4.5 环境氧浓度对固体点燃过程的影响
4.6 本章小结
参考文献
第五章 固体可燃物内部热解过程研究
5.1 引言
5.2 固体可燃物热解综合模型
5.2.1 固体可燃物内部热解气化模型
5.2.2 模型计算结果
5.3 环境压力对于固体可燃物临界着火热流的影响
5.3.1 临界着火热流
5.3.2 实验结果分析与讨论
5.3.3 压力对临界着火条件的影响
5.4 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 本文主要工作
6.2 本文工作创新点
6.3 进一步工作展望
致谢
在读期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Analysis on ignition and extinction of n-heptane in homogeneous systems[J]. LIU Yongfeng1 & PEI Pucheng2 1. Mechanical and Electrical Engineering Department, Beijing Institute of Civil Engineering and Architec-ture, Beijing 100044, China; 2. State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2005(05)
博士论文
[1]热解气体流动特性对炭化可燃物热解着火特性影响规律研究[D]. 王亚飞.中国科学技术大学 2011
本文编号：3520663
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3520663.html
