垂直管道中锆粉云火焰传播速度特性及锆颗粒群燃烧模型

发布时间：2019-07-15 08:20

【摘要】：在粉尘云瞬态火焰实验系统上开展实验研究,揭示了垂直管道中锆金属云的火焰传播速度特性并建立了垂直管道中向上运动的锆颗粒群燃烧模型.研究结果表明,锆颗粒的燃烧产物二氧化锆颗粒具有单斜和四方两种晶相.管道中的锆粉云浓度高低可根据火焰锋面形状进行初始判断.垂直管道中锆粉云的最大火焰传播速度随锆粉云浓度的增加先增大后减小,这是由于管道中富燃料燃烧缺氧和未燃颗粒吸收体系热能而造成.锆粉云浓度为0.625kg/m3时,管道中出现最快火焰的传播速度可达39.7m/s.在锆颗粒群燃烧模型中将颗粒燃烧过程分为4个阶段.从宏观现象和微观机理上对锆粉云在垂直管道中的火焰传播过程进行了表征.
[Abstract]:The flame propagation velocity characteristics of zirconium metal clouds in vertical pipes are revealed on the transient flame experimental system of dust clouds, and the combustion model of zirconium particles moving upward in vertical pipes is established. The results show that zirconia particles have monoclinic and tetrahedral phases. The concentration of zirconium powder cloud in the pipeline can be judged according to the shape of flame front. The maximum flame propagation velocity of zirconium powder cloud in vertical pipeline increases at first and then decreases with the increase of zirconium powder cloud concentration, which is caused by fuel rich combustion anoxia and unburned particle absorption system heat energy in the pipeline. When the concentration of zirconium cloud is 0.625kg/m3, the propagation speed of the fastest flame in the pipeline can reach 39.7 m / s. In the zirconium particle cluster combustion model, the particle combustion process is divided into four stages. The flame propagation process of zirconium powder cloud in vertical pipeline was characterized by macroscopic phenomenon and microscopic mechanism.
【作者单位】： 西安科技大学能源学院;中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室;
【基金】：陕西省教育厅专项科研计划项目(2013JK09947) 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室开放课题(HZ2013-KF13) 中国博士后科学基金资助项目(2013M530430) 陕西省博士后科学基金资助项目(2013-10-1-29) 西安科技大学博士启动基金资助项目(2012QDJ038) 西安科技大学培育基金资助项目(201245)
【分类号】：TG146.414

【参考文献】

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1 ;Flame propagation characteristics and flame structures of zirconium particle cloud in a small-scale chamber[J];Chinese Science Bulletin;2010年34期

2 王秋红;孙金华;周琪;徐耀;朱红亚;张英;;锆粉空气预混物多管喷射燃烧的火焰温度特征[J];燃烧科学与技术;2012年05期

3 林振汉;氧化锆材料的特性及在结构陶瓷中的应用和发展[J];稀有金属快报;2004年06期

【共引文献】

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4 董云会;李德刚;王平;于先进;张丽鹏;翟玉春;;直接电脱氧法制备ZrNi合金的新工艺探讨[A];2008年全国冶金物理化学学术会议专辑（下册）[C];2008年

5 王运;胡宝群;孙占学;李学礼;郭国林;饶明辉;;相山铀矿田含矿断裂构造特征[A];第三届全国矿田构造与地质找矿理论方法研讨会论文集[C];2010年

6 王岷;;海绵掞锭硬芯的成因及消除[A];第23届全国铁合金学术研讨会论文集（上）[C];2014年

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8 戚云娟;磁控溅射法制备ZrO_2薄膜的研究[D];西安工业大学;2012年

9 徐进;结构陶瓷超塑性的研究[D];吉林大学;2005年

10 牛建钢;中频反应磁控溅射制备氮化锆薄膜及颜色制备工艺参数研究[D];河北农业大学;2006年

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2 孙金华,卢平,刘义;空气中悬浮金属微粒子的燃烧特性[J];南京理工大学学报(自然科学版);2005年05期

3 张颉,孙锐,吴少华,陈炳华,李争起,秦裕琨;200MW旋流燃烧方式煤粉炉炉内燃烧试验和数值研究[J];中国电机工程学报;2003年08期

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2 曹文娟;杜文锋;;浸油沙层火焰传播速度研究[J];火灾科学;2012年04期

3 董惠,邹高万,郜冶;影响木材火焰传播速度特征量的实验研究[J];应用科技;2005年07期

4 孔德虹,邓煦帆,梁宁元;层流中粉尘的火焰传播速度[J];东北工学院学报;1987年01期

5 张波,傅维标;二甲醚火焰传播速度的实验研究[J];燃烧科学与技术;2005年02期

6 王启;严荣松;渠艳红;;二甲醚火焰传播速度的试验研究[J];煤气与热力;2007年03期

7 杨宏e，

本文编号：2514566