泡沫陶瓷材料及其微观结构参数对多孔介质燃烧特性的影响
本文选题:多孔介质 切入点:泡沫陶瓷 出处:《武汉科技大学学报》2017年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:基于Kelvin模型,建立了泡沫陶瓷多孔介质的微观结构参数(孔筋长度、孔筋半径、微立方体节点边长)与其孔隙率、导热系数等宏观特性参数的关系式;利用FLUENT软件,就材质种类及其微观结构参数对双层多孔介质燃烧器内甲烷/空气预混燃烧性能的影响进行了数值模拟。结果表明,在入口速度为60cm/s、当量比为0.6的条件下,燃烧区材质为SiC时,气、固相温度最高,稳定操作范围以SiC、ZrO2、Al2O3的顺序依次降低;无量纲参数d(微立方体节点边长与孔筋长度之比)的增加会降低气、固相温度且会改变火焰面驻定的位置,而e(孔筋半径与孔筋长度之比)的改变对气、固相温度分布影响不大。因此,在实际燃烧器多孔材料选型中,应优先考虑微观结构中微立方体节点边长和孔筋长度的合理选择。
[Abstract]:Based on the Kelvin model, the relationship between the microstructural parameters of porous porous media (length of holes, radius of holes, edge length of micro-cube nodes) and macroscopic parameters, such as porosity, thermal conductivity and so on, is established, and the relationship between the parameters, such as porosity, thermal conductivity and so on, is established by using FLUENT software. The effects of material types and microstructure parameters on the methane / air premixed combustion performance in a bilayer porous media burner are numerically simulated. The results show that when the inlet velocity is 60 cm / s and the equivalent ratio is 0. 6, the material in the combustion zone is SiC. The temperature of gas and solid phase is the highest, and the stable operating range is in the order of SICP / ZrO _ 2 / Al _ 2O _ 3, and the increase of dimensionless parameter d (ratio of side length of micro-cube node to length of hole reinforcement) will decrease the temperature of gas and solid phase and change the position of flame surface. However, the change of E (ratio of the radius of holes to the length of holes) has little effect on the temperature distribution of gas and solid. Therefore, in the selection of porous materials for actual burners, the reasonable selection of the side length of micro-cube nodes and the length of holes should be given priority in the selection of porous materials in the actual burners.
【作者单位】: 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室;青岛理工大学环境与市政工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(11402180)
【分类号】:TQ174.1
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,本文编号:1602856
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