【摘 要】
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无焰燃烧是一种近年来新兴的燃烧组织形式，其特点是：极低NOx 排放；高燃烧效率；可以在非常低的当量比下稳定燃烧，没有回火以及热声震荡问题。滞止点回流（SPRF）无焰燃烧室是近年来实现无焰燃烧的结构之一，已经有详细的光学测量数据。本文采用了涡团耗散概念模型和天然气的详细化学反应机理GRI2.11 对采用预混燃烧的SPRF 燃烧室的火焰特性进行了数值模拟研究，分析了不同的甲烷与空气混合物的质量流量和当
【机 构】
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中国科学院先进能源动力重点实验室（工程热物理研究所） 中国科学院先进能源动力重点实验室（工程热物理
【出 处】
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中国工程热物理学会2008年燃烧学学术会议
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无焰燃烧是一种近年来新兴的燃烧组织形式，其特点是：极低NOx 排放；高燃烧效率；可以在非常低的当量比下稳定燃烧，没有回火以及热声震荡问题。滞止点回流（SPRF）无焰燃烧室是近年来实现无焰燃烧的结构之一，已经有详细的光学测量数据。本文采用了涡团耗散概念模型和天然气的详细化学反应机理GRI2.11 对采用预混燃烧的SPRF 燃烧室的火焰特性进行了数值模拟研究，分析了不同的甲烷与空气混合物的质量流量和当量比工况。数值模拟结果表明当燃料与空气混合物射流速度增加时射流穿透深度无明显变化，火焰温度和NOx 排放呈下降趋势，CO 的排放增加，同时OH 分布的范围更广，并更加均匀。当喷嘴射流为湍流时，当射流速度较低时，强烈反应发生在剪切层与滞止区域；随着射流速度增加，强烈反应区逐渐移向燃烧室出口。当量比从0.5 到增加到1 时， NOx 排放增加；但是CO 排放先降低然后增加，当量比为0.58 时，CO 排放达到最低值。当量比小于0.7 时，NOx 排放非常低。将数值模拟的结果与文献中的实验数据进行了比较，证明EDC 模型可以捕捉到SPRF 燃烧室的重要的流场特征和火焰结构，比较适合于模拟SPRF 燃烧室。
其他文献
建立了基于本生灯的气体燃烧特性测试系统，对天然气氢气混合气的层流火焰传播速度进行了实验测量。实验表明氢气对混合气的层流火焰传播速度的影响较大，随着混合气中氢气的体积百分含量增加，混合气的层流火焰传播速度迅速增加。当混合气中某种气体的比例不断提高至100％时，混合气的火焰传播特性将不断地接近这种气体的特性。通过对实验数据的拟合，得到了在实验条件下计算任意氢气比例和燃空当量比下混合气的近似层流火焰传播
本文研究了氟碳表面活性剂添加量、氟碳表面活性剂性质和泡沫液浓度等对三相泡沫在油面稳定性的影响，并在模拟燃烧装置上对比了添加氟碳表面活性剂前后三相泡沫的抗烧能力。结果表明，加入氟碳表面活性剂后，三相泡沫在油面的稳定性显著增强，且阴离子氟碳表面活性剂优于阳离子和两性离子表面活性剂。添加氟碳表面活性剂的三相泡沫表面形成的黑色致密覆盖层可有效隔绝热量向内部传递，使抗烧性得到明显提高。三相泡沫最佳配比为阴离
本文对燃煤中添加NH4Cl 受热分解成HCl 和NH3,其氯元素对煤燃烧过程中汞形态的转化的影响及NH3 对氧化氮脱除效果进行了数值模拟和实验研究。结果表明，氯元素有利于单质汞向二价汞的转化，有利于燃煤烟气中汞的脱除，在合适的温度的范围内NH3 有利于烟气脱硝，且实验与模拟结果趋势基本一致。
中国首座煤气化之多联产示范工程已经运行2 年多，基于该系统迄今累积的运行实践，计划将甲醇（或醋酸）合成过程产生的弛放气掺入合成气中供给燃气轮机作为燃料，以达到优化工艺流程和节能减排的目的。燃气轮机燃料的改变，需要修改合成气喷嘴并进行燃烧室性能试验。本文在中压全尺寸燃烧室试验台上，对该型合成气燃烧室（修改型）掺烧高氢弛放气进行了燃料耐受性试验。试验结果表明，燃烧室头部锥罩温度和火焰筒壁温都位于允许的
在悉尼/Sandia 钝体的基础上，针对几何形状更为复杂的圆盘凸台钝体，对燃烧室进行了大涡模拟，并利用PIV 实验得到相应工况下的流场，以验证数值模拟的准确性。两种钝体几何形状相似但凸台的存在导致流场分布的巨大差异。通过与PIV 实验结果以及不同精度网格下模拟结果的对比，成功地将大涡模拟推广到流场更为复杂的凸台钝体流场。诸如空气在钝体回流边界处产生的切应力层等在大涡模拟中出现的湍流流动的脉动特征，
基于有限速率基元化学反应模型和二维迎风型TVD 格式的数值模拟方法，研究了三种不同形式的共用喷管设计对多管PDE 非定常流动的影响。化学反应模型采用H2/Air 的11 组分23 步反应。数值研究的结果表明：共用喷管对多管PDE 中流场产生了重要影响；单管点火的情况下，爆震波传播过程中由于喷管内表面作用产生的反射激波回传有利于旁通爆震管的起爆；喷管可以改变点火爆震管封闭端的压力变化历程，收敛扩张喷
对矩形截面的箱形管式加热炉提出一种底部向上整体旋流燃烧方式，这种旋流由多个倾斜向上的喷口射流形成，且涡旋不止一个。冷态流场数值模拟和试验表明旋流加强了炉子下部流动的均匀性，热态试验和工业应用结果表明，炉膛下部燃烧和传热得到强化，出口烟温下降，炉子热效率显著提高。
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