生物质清洁燃油与不凝气混合燃料燃烧机研究与设计

发布时间：2022-07-20 13:15

　　能源是人类生存、发展的重要物质基础。随着科技的不断发展进步,人们对三大传统化石能源即煤炭、石油、天然气的过度开采,已致传统化石能源的总量逐年减少,资源匮乏,甚至到21世纪末有些化石燃料将被消耗殆尽。而且随着经济和社会的飞速发展,给环境带来的影响日益显著,使得环境污染愈加严重,节能环保的新能源越来越得到人们重视。人们对优质绿色能源的需求变得愈加迫切,而生物燃油作为新兴的可再生能源,由于其燃烧产物经过自然界的循环,符合绿色生态的要求,使得制取和提炼生物燃油的技术得到了广泛的推广。生物燃油的充分利用对缓解世界石油压力以及环境压力都有极其重要的作用。然而在生物质热裂解制取生物燃油工业生产过程中,必须对热载体进行持续加热,传统方法主要是通过煤、秸秆、石油等燃料燃烧来产生热量,在燃烧过程中不仅会产生大量污染废弃物,而且煤、秸秆、石油等燃烧设备的成本、维护费用高。在上述背景下,该文旨在设计出一款适用于生物质清洁燃油与不凝气混合燃料燃烧机,为工业生物质热裂解制取生物燃油装备提供稳定的热源。同时对生物质热裂解制油得到的副产品可燃不凝气进行燃烧处理利用,使生物质热裂解制油产业实现自给自足,降低成本。根据东... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景和意义
        1.1.1 研究的背景
        1.1.2 研究的意义
    1.2 国内外生物燃油燃烧机的研究现状
        1.2.1 国内生物燃油燃烧机的发展现状
        1.2.2 国外生物燃油燃烧机的发展现状
    1.3 生物燃油燃烧机未来的发展趋势
    1.4 课题研究的主要目标和内容
        1.4.1 研究的主要目标
        1.4.2 研究的主要内容
2 混合燃料性能的研究
    2.1 生物燃油的成分分析
        2.1.1 生物燃油的元素分析
        2.1.2 生物燃油的物质分析
    2.2 生物燃油的理化特性
        2.2.1 生物燃油的密度
        2.2.2 生物燃油的黏度
        2.2.3 生物燃油的酸性
    2.3 生物燃油燃烧的理论分析
        2.3.1 生物燃油燃烧方式的确定
        2.3.2 生物燃油的燃烧过程
    2.4 生物燃油燃烧的特性分析
        2.4.1 生物燃油升温速率的影响
        2.4.2 生物燃油燃烧动力学分析
    2.5 可燃不凝气的性能
        2.5.1 不凝气的密度
        2.5.2 不凝气的动力粘度
        2.5.3 不凝气的运动粘度
        2.5.4 不凝气的导热系数
        2.5.5 不凝气的等压热容
        2.5.6 不凝气的热值
    2.6 混合燃料燃烧的理论计算
        2.6.1 混合燃料生物燃油燃烧机功率的确定
        2.6.2 混合燃料燃烧所需空气量的计算
        2.6.3 燃烧产生烟气量的计算
        2.6.4 燃烧温度的计算
    2.7 本章小结
3 混合燃料燃烧机设计理论研究
    3.1 混合燃料燃烧机的技术指标
    3.2 混合燃料燃烧机的机理及设计原则
        3.2.1 混合燃料燃烧机的机理
        3.2.2 混合燃料燃烧机的设计原则
    3.3 混合燃料燃烧机的结构
    3.4 燃油系统的设计研究
        3.4.1 油泵的选择
        3.4.2 油管的设计计算及选择
        3.4.3 雾化喷嘴的设计及计算
    3.5 配风系统的设计
        3.5.1 配风系统的配风供气原理
        3.5.2 配风系统的配风供气原则
        3.5.3 风机叶轮的选型
        3.5.4 配风系统中旋流器的应用
    3.6 电动机的选择
        3.6.1 电动机功率的确定
        3.6.2 电机其它参数的确定
    3.7 传动系统的设计及计算
        3.7.1 传动方式的确定
        3.7.2 皮带传动的设计
        3.7.3 传动轴的设计
    3.8 燃烧室的设计
        3.8.1 燃烧室出口直径的设计计算
        3.8.2 燃烧室气流理论研究
    3.9 燃烧机点火方式的确定
    3.10 本章小结
4 混合燃料燃烧机的完善
    4.1 混合燃料的燃烧预热
    4.2 燃烧产物的控制
        4.2.1 CO的控制
        4.2.2 NO_x的控制
    4.3 噪声的控制
        4.3.1 控制声源
        4.3.2 控制噪声的传播
    4.4 混合燃料燃烧机的防风
    4.5 混合燃料燃烧机控制流程
    4.6 混合燃料燃烧机的建模
        4.6.1 混合燃料燃烧机动力及传动系统建模
        4.6.2 混合燃料燃烧机主体建模
        4.6.3 混合燃料燃烧机实装整体建模
    4.7 本章小结
5 基于FLUENT混合燃料燃烧机雾化喷嘴的仿真研究
    5.1 雾化喷嘴的ANSYS Fluent仿真研究
        5.1.1 雾化喷嘴模型的建立
        5.1.2 雾化喷嘴中流体模型的建立
        5.1.3 雾化喷嘴模型的网格划分
        5.1.4 雾化喷嘴模型边界的定义
        5.1.5 计算模型的选择
    5.2 雾化喷嘴的ANSYS Fluent仿真结果讨论
        5.2.1 雾化喷嘴模型中流体速度仿真
        5.2.2 雾化喷嘴模型中流体速度矢量仿真
        5.2.3 雾化喷嘴模型中流体流线仿真
    5.3 雾化喷嘴雾化效果的ANSYS Fluent仿真研究
        5.3.1 燃烧室模型的建立
        5.3.2 燃烧室模型的网格划分
        5.3.3 燃烧室模型边界的定义
        5.3.4 计算模型的选择
    5.4 雾化喷嘴雾化效果的ANSYS Fluent仿真结果讨论
        5.4.1 雾化喷嘴喷出的混合燃料速度仿真
        5.4.2 雾化喷嘴喷出的混合燃料速度矢量仿真
        5.4.3 雾化喷嘴喷出的混合燃料压强仿真
        5.4.4 雾化喷嘴喷出的生物燃油雾滴大小及均匀度仿真
    5.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3664070