撞击流对喷雾燃烧强化机理的研究

发布时间：2021-11-05 04:34

　　以气体为连续相的撞击流对雾化液体燃料的燃烧过程存在明显的强化作用,但由于其复杂性,至今未把撞击流对喷雾燃烧过程的强化机理作为一个科学问题进行研究。本课题对喷雾撞击燃烧过程中的关键影响因素及其影响规律进行了理论分析和实验研究,从而揭示了撞击流对喷雾燃烧的强化机理。本文设计并搭建了喷雾撞击燃烧实验平台,分别对常规喷雾撞击燃烧和逆向喷雾燃烧进行实验。通过改变燃料种类、气相速度、空气/燃料比、喷嘴结构、喷嘴间距及喷嘴角度等参数进行多组实验,分析各自火焰结构形态及温度变化与分布特征,得出了部分关键影响因素及其影响规律。结论如下:撞击流对常规喷雾撞击燃烧和逆向喷雾燃烧的共同影响规律包括:（1）撞击流对以汽油和柴油为燃料的喷雾燃烧的强化作用要大于酒精。（2）气相速度越大,撞击流对喷雾燃烧的强化作用越明显,燃烧效率以及撞击火焰区温度先上升后趋于稳定。但是气相速度过大会造成火焰稳定性降低。（3）喷嘴结构的影响规律与气相速度类似,喷孔孔径越小,气相速度越大,撞击火焰区温度及燃烧效率先上升后趋于稳定。但是过小的喷孔孔径会导致火焰范围减小,稳定性降低。（4）随着喷嘴间距的减小,撞击火焰区范围扩大,撞击火焰区温... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同结构的撞击流发生器

应过程加速进行。均尺寸减小。由单个颗粒的燃烧模型[53]可知，单下颗粒完全燃烧的时间与其半径平方成正比，通[54]。在撞击流中雾化液滴可能发生聚并，但在高焰，显然不可能发生聚并，因此更小的液滴平均轨发生改变。液滴因惯性在撞击区域做往复振荡和反应时间，因此燃烧过程的热质传递系数大幅空间内完全燃烧。滴内部环流。撞击流中的气流剪切作用强化了液少后进入的新液滴的加热时间，从而提高液滴的上优点外，喷雾撞击燃烧也存在不利影响，剪切大运动过程中的阻力系数，从而降低相间相对速

-燃烧模型体燃料燃烧装置中，燃料首先被雾化成由数量巨大的，燃油蒸汽在气态扩散火焰中进行燃烧反应。因此，撞击燃烧机理的基础。Barnard 等[53]提出：若液滴直于毫米级，燃烧过程以环绕液滴的球形扩散火焰方式表面蒸发速度。燃烧与蒸发紧密相关，这也是液体燃粒燃烧的最大区别和特点。示，半径为 rp的球形液滴在无对流环境中进行球对称距离 rfl的球面间为一极薄的火焰区，燃烧释放的热给燃烧。由于反应速度极快，在 rp<r<rfl的范围内没有燃料蒸气。拟稳态下燃料蒸气通过半径为 r（>r以通过 Fick 定律得出：

【参考文献】：
期刊论文
[1]撞击流内液滴碰撞的后续发展行为[J]. 吴鸽平,龚俊,杜敏,陈威.  江苏大学学报(自然科学版). 2016(05)
[2]撞击流中颗粒旋转特性[J]. 杜敏,陈威,王助良,龚俊,王宏宇.  化工学报. 2016(05)
[3]撞击流内颗粒旋转特性的数值模拟[J]. 王助良,陈威,龚俊,杜敏.  江苏大学学报(自然科学版). 2016(01)
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[5]撞击流吸收器湿法同时脱硫脱硝三维数值模拟[J]. 钱达蔚,张吉超,关梦龙,熊源泉.  中国电机工程学报. 2013(29)
[6]60kW两段式秸秆气化炉运行特性[J]. 苏毅,陆方,罗永浩,杜云川.  太阳能学报. 2010(01)
[7]多喷嘴对置式水煤浆气化炉内气体浓度分布的常压热态试验研究[J]. 郭庆华,于广锁,梁钦锋,周志杰.  中国电机工程学报. 2009(32)
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[9]多喷嘴对置式水煤浆气化炉内火焰声学特性分析[J]. 颜世森,梁钦锋,周志杰,于广锁.  化工学报. 2009(05)
[10]撞击流气流床气化炉内火焰截面温度场研究[J]. 颜卓勇,梁钦锋,郭庆华,于广锁,于遵宏.  中国电机工程学报. 2008(32)

硕士论文
[1]撞击流内液滴碰撞后续发展行为研究[D]. 龚俊.江苏大学 2016
[2]气流床撞击火焰声学特性与热氧火焰噪声实验研究[D]. 顾彧.华东理工大学 2013



本文编号：3477088