声波作用下炉内煤颗粒的动力学特性研究

发布时间：2020-12-07 05:15

　　电站锅炉炉内“声波影响燃烧技术”是利用声学理论和技术来提高燃烧和热量转换效率的重要技术手段。但是,支撑其炉内声学理论研究却长期处于落后水平,如强声波在炉内的非线性传播特性、声波在炉内含颗粒烟气介质中的传播特性、声波作用下颗粒表面的振荡流场特性、声波对颗粒的传热传质特性的影响,以及声波对燃烧过程的影响等,造成其基础理论研究严重滞后于其技术需求的局面,并最终成为阻碍该技术进一步推广应用的瓶颈,因此,研究声波作用下煤颗粒的动力学特性具有重要的学术意义。本文推导了声波的非线性波动方程,研究了位于可听声频率段的强声波在电站锅炉中的非线性传播特性。基于简单波假设理论,对声压级达到160 dB的强声波传播过程发生畸变和谐波生成进行了分析研究,并计算了不同频率声波的冲击波形成距离;计算得到了炉内黏热流体介质中伯格斯方程的严格解,研究了发生非线性效应与耗散效应下强声波的传播特性;求解了弛豫流体介质中强声波传播的非线性波动方程,并讨论了弛豫介质中声波的传播特性。研究了可听声频率范围内声波在电站锅炉含颗粒介质气体中的传播机理,建立了电站锅炉含颗粒介质气体中的声衰减系数计算公式以及声速公式,得到了声衰减系数、... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：173 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２－１波动示意图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｗａｖｅ??

夕为介质的非线性系数，ｗ〇为质点振动速度的幅值。从式中可以明显看出，??波形上各点相对于Ｍ＝０点有一个传播速度差夕《。假设有一人与波形共同运动，??速度为Ｃ０，也就是与图２－２中的１，?２，?３三个点一起运动。局部声速与Ｗ有关，??波峰处ｗ＞０，波谷处ｗ＜０，在点２处《＝０，由于存在速度差，因此必有波峰追赶??上点２，而波谷将落后而靠近点２，随着传播距离的增大，波形将不断畸变。然??而，由于ｗ为变量的多值函数是不能存在的，因此波形必然会在点２处形成陡峭??２３??

＾ｒ／?０??图２－６７＾１、０＜ｆ＜ｌ时，式（２－７２）描述的衰减波的三维图??Ｆｉｇ．?２－６?３Ｄ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｗａｖｅ?ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ?ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ?ｂｙ?ｅｑｕａｔｉｏｎ?（２－７２）?ｆｏｒ?０＜ａ＜＼??，？？？?－ｙＣ?＼?ａ＝０??ａ＝１??ａ＝７ｔ／２?ａ＝５???＼??１?、??Ｍ????ｊ???ｊ?????１?一??１?＿，丫?Ｊ?［?！?????Ｊ?＿?＿??ｊ??＿?０一?丁?２—?３?４?—５?６?７?１?９?１０??ｙ／ｒａｄ??图２－７厂?＝１０、ｆｆ＜Ｔ时，式（２－７２）描述的波的畸变与冲击比形成过程??Ｆｉｇ．?２－７?Ｗａｖｅ?ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｓｈｏｃｋ?ｗａｖｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ?ｂｙ?ｅｑｕａｔｉｏｎ?（２－７２）?ｆｏｒ?／＂＝１０，?ｏ＜ｒ??３１??


本文编号：2902698