煤浆燃烧特性的实验研究

一、前言 近年来已有许多学者对煤浆的燃烧特性进行了大量的理论及实验研究。 如黄兆祥、吴忆峰等研究了水煤浆粒度配比对流动性及着火温度的影响;岑可法等将水煤浆燃烧分为蒸发、挥发份析出及燃烧和固定碳燃烧三个阶段;付维标等认为在强迫对流下,随来流速度的增加水煤浆滴着火温度提高,着火时间提前;T.Sakai和M.Saito认为油煤     

甲烷/煤尘复合体系燃烧反应特性研究

利用高速摄像机、离子电流测试系统,长焦镜头等对管道内甲烷/煤尘复合体系中传播火焰进行了实验研究.实验研究结果表明,甲烷/煤尘复合体系中的燃烧反应可分为三个阶段构成,以甲烷燃烧为主的气相燃烧反应阶段、以煤尘多相燃烧为主的燃烧反应阶段和以炭燃烧为主的燃烧反应阶段.随着煤尘粒径的增大,复合火焰中以甲烷燃烧为主的气相火焰区的燃烧时间呈现小幅增大趋势,而以煤尘燃烧为主的多相燃烧火焰区的燃烧时间则有较大幅度的增大.     

利用火焰发射光谱来研究汽油机的燃燃过程

本文用一套精密的光电转换系统，采集了一台汽油机燃烧过程中火焰辐射在可见光到近紫外波段内的光谱，探测到了燃烧中间产物ＣＨ、ＣＮ、Ｃ２、Ｈ２Ｏ等的特征光谱，并分析了这些产物在燃烧过程中的变化规律，以及随过量空气系数，缸内压力的变化。实验结果表明，汽油机三个不同的燃烧阶段具有不同的燃烧光谱特征：着火过程中，存在着大量的处于激发态的分子、原子、离子、自由基等活化中心的束缚态光谱，随着燃烧发展，ＣＨ、Ｃ２自     

苄基叠氮复合柴油液滴燃烧特性试验研究

本研究旨在利用飞滴法,对苄基叠氮复合柴油促进燃烧的机理进行试验研究。研究结果表明:苄基叠氮化合物和30%苄基叠氮复合柴油相比于柴油的燃烧火焰颜色更深,有更多的碳烟生成。苄基叠氮化合物液滴在燃烧中期和燃烧末期火焰附近观察到了分散的火焰,表明其液相化学反应使得液滴破裂,产生的卫星液滴脱离主液滴而继续燃烧。三种燃料液滴的归一化直径平方呈现出两阶段特性,苄基叠氮化合物的引入加速了液滴的燃烧,使得液滴燃烧速率增大。     

CNG发动机火核形成和发展的三维数值模拟研究

本文利用三维燃烧模型对CNG发动机的燃烧过程进行数值模拟,研究过量空气系数的循环变动对CNG发动机火核形成和发展及燃烧各阶段的影响。研究结果显示,过量空气系数的变动对初始火核参数的影响非常小,对燃烧过程三个阶段的影响程度也不同。主燃烧阶段受过量空气系数的变动的影响最大,火核形成和发展阶段受过量空气系数的变动的影响很小。过量空气系数的变动不是火核形成和发展产生变动的主要原因。     

较高当量比氢气空气预混合气的燃烧特性研究

利用纹影法,在定容燃烧弹中研究了较高当量比和不同初始压力下氢气空气预混合气的燃烧特性,分析了两参数对其燃烧特性的影响。试验结果表明,本实验条件下的氢气空气预混合物燃烧过程中,主火焰两侧出现挤流火焰,且挤流火焰的传播明显快于主火焰;根据出现挤流火焰与否、两侧挤流火焰相遇与否、实验时的热力参数、燃料浓度等条件,燃烧过程可分为四个阶段;在本文的实验条件下随着当量比增加,挤流火焰燃烧速度加快,其倾向于自燃时的多点燃烧;随着初始压力降低,挤流火焰逐渐出现在主火焰层流燃烧阶段。     

利用火焰发射光谱来研究汽油机的燃烧过程

本文用一套精密的光电转换系统，采集了一台汽油机燃烧过程中火焰辐射在可见光到近紫外波段内的光谱，探测到了燃烧中间产物ＣＨ、ＣＮ、Ｃ２、Ｈ２Ｏ等的特征光谱，并分析了这些产物在燃烧过程中的变化规律，以及随过量空气系数，缸内压力的变化．实验结果表明，汽油机三个不同的燃烧阶段具有不同的燃烧光谱特征：着火过程中，存在着大量的处于激发态的分子、原子、离子、自由基等活化中心的束缚态光谱，随着燃烧发展，ＣＨ、Ｃ２自由基的光谱强度明显加强；当减小过量空气系数时，光谱强度变弱并且着火延迟期增长；自由基特征光谱的光强变化曲线可以反映它们在燃烧过程中的浓度变化．所以火焰发射光谱是实时检测燃烧中间产物，特别是ＣＨ、Ｃ２等有害排放物变化规律的有效手段，可以为分析、模拟燃烧过程，控制排放提供有用的实验数据．     

煤中痕量元素在低温燃烧下的分布规律

为了解流化床燃烧过程中痕量元素的分布与富集规律,以流化床燃煤过程为研究对象,在实验室的小型机理性试验台架上进行实验,研究了煤中痕量元素的排放特点。实验模拟流化床低温燃烧的特点, 6种典型煤分别在650℃、800℃、950℃三个工况下燃烧,分析得到Pb、Cr、Cd等痕量元素大部分留在灰中。Hg在灰中的富集规律不明显。     

小尺度薄油池火沸腾燃烧特性研究

通过对小尺度薄油池火燃烧特性进行实验研究,分析油池不同燃烧阶段的特点,探讨沸腾燃烧对油池燃烧特性的影响。测量了直径分别为0.10 m、0.14 m、0.20 m和0.30 m正庚烷油池火的燃烧速率以及温度分布随时间变化。分析燃烧过程中燃油液面温度和池壁温度的变化规律,研究池壁沸腾传热对油池沸腾燃烧的影响。结果表明:油池沸腾燃烧阶段的燃烧速率明显大于稳定燃烧阶段;燃油液面温度在油池燃烧初期迅速上升至沸点,随后基本保持不变;池壁温度达到并超过燃料的沸点,从而在油池壁面上发生沸腾现象,是油池发生沸腾燃烧的条件。     

铝粉-空气混合物爆燃转爆轰过程及爆轰波结构

 在长为32.4 m、内径为0.199 m的大型长直水平管道中,对铝粉-空气两相流的燃烧转爆轰（DDT）过程及爆轰波结构进行了实验研究。对铝粉-空气混合物弱点火条件下DDT过程不同阶段的特征进行了分析,实验结果显示混合物经历了缓慢反应压缩阶段、压缩波加速冲击波形成阶段、冲击反应过渡阶段、冲击反应向过压爆轰过渡阶段和爆轰阶段,得到了混合物各阶段的DDT参数,由此进一步分析了DDT浓度的上、下限。在1.4 m爆轰测试段的4个截面的环向上各均匀安装8个传感器,对爆轰波结果进行测试,并对铝粉-空气混合物爆轰波的单头结构进行了分析。     

沙漏流动过程中重力变化现象

对沙子流动过程中沙漏重力变化现象进行了理论与实验研究.通过将重力变化过程分为6个阶段,对各阶段沙粒与沙漏作用过程进行详细理论分析,并且从沙漏孔径、沙子粒度、沙漏高度三方面进行了实验探究,得到以上3个因素对沙漏重力变化的影响.     

熔融盐循环热载体无烟燃烧体系的选择

介绍了一种全新的燃烧系统-熔融盐循环热载体无烟燃烧技术。本技术将燃料与助燃空气的燃烧分为氧化剂的生成和燃料与氧化剂接触反应两个过程。并且这两个阶段通常在两个反应室中进行,在氧化剂生成室,空气中的氧全部被氧载体吸收,剩余的高纯度氮气则被回收利用;在燃烧室,氧载体把自身的一部分或全部氧传递给燃料,完成燃烧过程。在燃烧室中,若燃料完全反应,那么只有高纯度的CO2生成,也可以直接回收用作化工原料。因为N2从燃烧系统中分离出去,且硫和重金属元素被熔融盐吸收而不被烧掉,所以燃烧过程没有NOx、 CO2、和SO2等污染物的排放。本文对几个典型的无烟燃烧系统进行了分析,并与传统燃烧过程进行了比较,对熔融盐循环热载体无烟燃烧体系的选择具有指导意义。     

汽油储罐火灾燃烧特性的实验研究

本文通过对直径为1 m、 1.5 m和2.7 m的汽油储罐进行火灾实验,分析了汽油罐燃烧时不同阶段的燃烧特 性。本文重点讨论了描述燃烧特性的几个重要参数的变化规律,包括火焰脉动频率、火焰高度、倾斜角度以及火焰的温度 分布等,并将结果拟合为相应的实验关联式,以揭示油罐火灾的内在规律和预测其发展趋势。     

木质装饰板材贫氧条件下燃烧和热解特性研究

本文利用热重差热分析仪,在各种不同的氧气浓度下对落叶松、红木和红松样品进行实验。通过对TG、DTG和DTA曲线的分析,样品干燥基要经历两个失重过程,第一个失重过程主要是纤维素和半纤维素的热解,第二个失重过程主要是木质素的炭化分解和燃烧。在各氧气浓度条件下,热解失重的第一个阶段TG和DTG曲线差异很小;在各样品失重的第二个阶段,随着氧气浓度的增加,TG和DTG曲线左移,反应结束的温度明显降低。氧气能使木质素的炭化物氧化并进而可能使其着火燃烧,从而使反应进程加快。当氧气浓度大于6.32%时,各样品DTA曲线上均有两个明显放热峰,并且随着氧气浓度的增加,DTA曲线放热峰越尖锐,放热峰面积越大,说明氧气浓度越大,在两阶段失重过程中更多的挥发分物质和固体炭化物参与燃烧。     

火花点火激发均质压燃燃烧过程的模拟研究

本文对火花点火激发均质压燃SICI燃烧过程进行了建模,利用发动机试验进行了模型验证,模型能较好地描述混合气被点燃压燃的过程。通过三维数值模拟与解析,对比了纯均质压燃HCCI燃烧模式和SICI燃烧模式下的燃烧过程,分析了SICI燃烧的特点。结果表明,SICI燃烧过程中存在多阶段着火,燃烧呈现出顺序放热。SICI燃烧热效率高,NO_x排放低,是一种汽油机有潜力的燃烧方式。     

二甲醚HCCI燃烧高温反应动力学分析

应用单区燃烧模型对二甲醚均质压燃燃烧的化学反应动力学过程进行了数值模拟研究。通过分析在内燃机压燃燃烧边界条件下二甲醚高温氧化反应过程中的关键基元反应速度、关键中间产物以及自由基的浓度随曲轴转角的变化,得到了二甲醚燃烧氧化的高温反应途经。结果表明,二甲醚均质压燃燃烧具有明显的两阶段放热特性,即低温反应放热和高温反应放热。高温反应阶段又可分为蓝焰反应阶段和热焰反应阶段,其中蓝焰反应阶段是甲醛氧化成CO的过程,热焰反应主要是CO氧化成CO2的过程。二甲醚氧化产物之一甲酸(HOCHO)在蓝焰反应阶段分解生成CO2。     

多元燃料顺序燃烧多阶段放热的试验和模拟研究

在高十六烷值燃料中加入高辛烷值燃料是控制均质混合气压缩着火(HCCI)燃烧的一种有效策略。本文利用快速压缩机模拟发动机HCCI燃烧过程,在正庚烷中分别添加异辛烷和乙醇,发现在部分稀燃条件下出现低温放热和高温两阶段放热的三阶段放热现象。进一步采用详细化学动力学模拟计算,结果表明乙醇对正庚烷燃烧起到抑制作用。高温第一阶段放热主要由CH_2O生成大量CO放热引起,高温第二阶段放热主要由生成燃烧最终产物CO_2和H_2O的反应引起。     

燃烧合成的反应进度分布模型及硼化锆理论温度分布

估算了预混固体自蔓延层流燃烧合成(SCS)中自烧温度和着火温度时的反应进度,给出了一个更附合实际的燃烧温度和反应进度的分布模型和一个改进后的SCS能量方程,由此推导出ZrB₂燃烧合成过程中的温度分布函数.该分布函数在95%的燃烧反应阶段与实验相符.分析了在高温端偏离较大的原因. 关键词：     

燃池内的阴燃过程的实验分析研究

为了分析燃池内的燃烧过程,设计制造了水平和竖直的纤维质燃料阴燃实验台,进行了 阴燃过程气体成分的实验分析。实验结果给出了在不同的阴燃阶段ＣＨ４、Ｈ２、ＣＯ和ＣＯ２等 气体的生成规律,以及含水量、空气量和阴燃传播方向等对生成气体的影响,为深入研究阴燃的机 理,提高燃池的用能水平提供了必要的依据。     

基于新型热力循环的柴油机预混合燃烧研究—(1)高压空气射流控制压缩着火模拟分析

为解决内燃机预混合压缩着火相位的控制难题,提出了高压空气射流控制压缩着火相位,实现全工况范围的预混合燃烧的方案。为摸清高压空气射流控制压缩着火过程,本文建立了高压空气射流触发燃烧弹内柴油预混合气着火的CFD模型,分析射流参数对燃烧弹内气流运动、着火及燃烧过程的影响。研究结果表明;高压空气喷入柴油预混合气氛围内,使其局部小范围内温度迅速上升,满足着火条件,实现对柴油预混合气着火时刻的主动控制;燃烧放热分三个阶段,总体呈先低后高的特点,且柴油预混合燃烧速率可控。