微燃烧室内甲烷/氧气预混合火焰燃烧与传播特性

发布时间：2021-01-03 07:09

　　基于碳氢燃料燃烧的微动力机电系统的发展日新月异,作为其核心部件,微小型燃烧室工作的稳定性非常重要。燃烧室微小型化之后其内部的气相燃烧面临着诸多挑战,如面容比增加,壁面热损失与释热量之比增大;内部空间减小,燃料停留时间缩短;燃烧室特征尺寸接近熄火距离,火焰容易发生淬熄。因此,探究微尺度条件下气相燃烧及火焰传播的相关规律能为设计高效能的微型燃烧室提供理论依据,具有重要意义。本文在调研了国内外学者相关研究工作的基础上,对微燃烧室内甲烷/氧气预混合燃烧与火焰传播特性进行了研究,并探讨了掺混氢气对甲烷/氧气预混合火焰传播特性的影响。首先,设计了水力直径相同的三种不锈钢微燃烧室,采用实验与数值计算的方法对这些燃烧室内部甲烷/氧气的预混合燃烧特性进行了研究。研究结果表明:对于圆形、正方形与长方形三种不同截面的微燃烧室内的燃烧过程,相同当量比下预混合气体的可燃极限依次减小;入口流量相同时,圆形、正方形与长方形三种不同截面的微燃烧室内气相反应的剧烈程度依次降低;在与入口距离相同的条件下,圆形、正方形与长方形截面燃烧室的中心线上流速依次减小;在与气体流速垂直的截面上,圆形截面燃烧室流速较大但方形截面燃烧室... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池能量密度与碳氢燃料和含氧碳氢燃料以及

图 1.2 微型转子发动机实物图[8]Fig. 1.2 Photo of micro rotary engine[工学院 Epstein 等[9,10]设计出一种

图 1.3 微型燃气轮机剖面图（左）与微型燃气轮机叶片实物图（右）[9,10]Fig. 1.3 Cross-section of micro-gas turbine generator（left）and photo of the blade of microturbine（right）[9,10]2005 年，日本东北大学 Isomura 与 IHI 企业 Esashi 等[11]合作开发了世

【参考文献】：
期刊论文
[1]微型能源动力装置及微尺度燃烧研究[J]. 李星,杨浩林,蒋利桥,赵黛青,汪小憨.  新能源进展. 2019(01)
[2]微通道中催化段对CH4/Air预混火焰稳定性的影响[J]. 王世轩,范爱武.  工程热物理学报. 2019(02)
[3]正丁烷/空气混合气催化点火的实验研究[J]. 辛昉,钟北京.  工程热物理学报. 2017(04)
[4]正丁烷催化燃烧数值模拟及影响因素分析[J]. 于亚薇,钟北京.  新能源进展. 2017(01)
[5]平板式微燃烧器内二甲醚催化燃烧与动态火焰研究[J]. 周俊虎,周靖松,杨卫娟,王业峰,张彦威,岑可法.  农业机械学报. 2016(11)
[6]微尺度条件下反复熄燃火焰特性的实验研究[J]. 潘剑锋,侯智勇,刘启胜,唐爱坤,邵霞.  热科学与技术. 2015(05)
[7]微小催化燃烧器中催化剂的研究进展[J]. 李艳霞,骆潮明,刘中良,孙宝.  北京工业大学学报. 2015(03)
[8]微热光电系统整体性能的试验研究[J]. 万彦辉,潘剑锋,周俊,薛宏,李德桃.  小型内燃机与摩托车. 2011(05)
[9]微小燃烧器燃烧特性研究[J]. 杨庆涛,杨帆,钟北京.  工程热物理学报. 2010(11)
[10]燃料气体预热温度对微燃烧器性能影响的分析[J]. 周俊虎,汪洋,杨卫娟,刘建忠,王智化,岑可法.  农业机械学报. 2010(08)

博士论文
[1]微尺度燃烧及其热电转化基础研究[D]. 张永生.浙江大学 2006



本文编号：2954547