尾缘吹气式稳定器近尾迹流动研究

本文在低速风洞中,利用在线式互相关ＰＩＶ系统,对尾缘吹气式火焰稳定器及Ｖ型火焰稳定器的近尾迹流动进行了测量,分析了瞬态场尾流结构,表明了可控横向射流与主流的相互作用形成可变回流区的特点及其与钝体回流区在流场结构上的不同,为揭示气动稳定器的稳焰机理及燃烧性能的进一步研究提供了重要的理论依据。     

气体回流区分级着火试验研究

就回流区分级着火燃烧方式在气体燃料燃烧上的应用进行了一系列冷热态模拟试验和工业试验研究．比较了直流、钝体和开缝钝体喷口的出口速度、温度分布，以及在不同气体燃料热值时的稳焰能力。试验表明，开缝钝体喷口中缝小股射流进入喷口后低速回流区能稳定着火，进一步点燃主流，有效地形成回流区分级着火；开维钝体喷口的稳焰能力最强，特别适合低热值煤气燃烧。在大容量锅炉上进行了低热值高炉煤气燃烧的改造性工业试验，试验证明，开缝钝体燃烧器强化了低热值煤气的燃烧，有效地解决了锅炉煤气段燃烧强度不足以至锅炉尾部超温问题。     

湍流燃烧的双流体模型

本文扼要介绍湍流双流体模型的要点,提出运用该模型分析钝体后湍流予混燃烧区和管内火焰波传播的构想和理论模型,进行数值求解,计算结果合理。     

小火焰模型在贫燃预混火焰中的研究

由层流小火焰库引入详细化学反应机理,通过简化的PDF方法计算组分浓度、平均温度和密度等变量,以钝体火焰稳定燃烧室和某燃气轮机上的燃烧室为例,模拟甲烷/空气贫燃条件下预混燃烧的平均火焰位置和火焰厚度,计算结果与实验结果吻合良好,这表明此方法能够较好计算出平均湍流火焰的主要特征。     

高比例氢气对受限空间旋流钝体火焰结构的影响

氢是非常有潜力的清洁能源载体,富氢燃料燃烧是降低碳排放的可行方式.燃料掺氢会使火焰结构发生明显改变,进而会影响燃烧过程的排放特性与稳定性.然而,氢气掺混对旋流钝体火焰结构影响机理还不甚明确,高掺氢比下火焰结构特征的研究尚且不足.本文基于预混CH4/H2旋流钝体火焰,对宽广掺氢比范围内(0％～80％)的火焰多场信息进行了...     

电场对稀燃预混钝体旋流火焰结构的影响

本文研究了开放空间内的直流电场对甲烷稀燃预混钝体旋流火焰结构的影响。施加电场后,火焰面向上游移动,火焰面之间的夹角增大。电场能够提高钝体旋流火焰中上部分的火焰面褶皱率,从而提高湍流火焰速度,但是对根部火焰面结构没有影响。电场对最大火焰面密度没有明显作用,而是通过提高火焰刷厚度提高湍流火焰速度。预混气当量比和燃烧器出口平均速度能够影响电场作用强度。当量比越低,出口平均速度越高,电场的作用越不明显。电场对钝体旋流火焰根部结构影响较弱,且在临近吹熄工况下电场流体动力学作用很弱,对钝体旋流火焰的稀燃吹熄极限没有明显影响。     

可控涡煤粉燃烧器冷态流场的数值研究

一、前言 钝体燃烧器对劣质煤的稳燃作用已为大量的研究所证实.研究表明,其效果很大程度上取决于钝体后的回流强度.本文提出的可控涡煤粉燃烧器,是在原有钝体的基础上,从钝体底面的两个尖角处引出附加射流(图1),利用射流的卷吸特性强化钝体后的回流,从而达到改善稳燃效果的目的.文献[1]介绍了对可控涡燃烧器所做的冷态试验     

本生灯火焰和Smithll火焰的实验研究

一、引言 本生灯火焰顶部开口现象实际上是火焰面大曲率变化处的火焰局部熄火。除了化学反应动力学性质引起的火焰局部熄火外,对局部熄火机理的理解主要有两种。一种认为是由流场不均匀造成的气动拉伸机理;另一种认为是燃料和氧化剂分层扩散的机理。最初对本生灯火焰顶部开口现象的解释是认为二种机理都在起作用。后来的研究指     

高频高压电场对甲烷预混倒置焰锥火焰的影响与分析

采用平面火焰燃烧器实现了一种甲烷预混倒置焰锥抬升火焰,在没有发生放电击穿的条件下着重分析了高频高压电场对火焰的影响。实验观测发现倒置焰锥火焰的抬升高度受高频高压电场的增强而降低,并且焰锥夹角随电压的增加而减小。对照实验现象分析,结果表明由于高频高压电场带来的离子风效应较小,高频高压电场对火焰面中电子或离子参与的化学反应碰撞的增强可能是最主要的原因。     

火焰激发的锰激活磷光体

在火焰中,激活的磷光物质由于激活体的复合引起的发光叫火焰激发发光,也叫焰致发光,也叫焰致发光(Condoluminescence),最近已有评述。本文的工作是以前有关过渡金属离子激活磷光体的工作的延续。目的是对搜集的磷光体普遍考     

缝式石英管原子化器用于氢化物原子吸收光谱分析的研究

由于氢化物原子吸收法具有较高的测定灵敏度,这种技术的应用日益广泛。作为氢化物法的原子化器,文献中曾使用过电加热或火焰加热的石英管、氩-氢或氮-氢火焰、氧化亚氮-乙炔焰、空气-乙炔焰、空气-氢、石英管中的氢氧焰以及石墨炉等。这些原子化器虽然各有所长,但是,在使用加热石英管时,原子化的机理比较复杂,可形成氢化物元素间的气相干扰比较严重,在使用过程中石英管的特性会逐渐变坏,灵敏度下降。使用空气-乙炔、氧化亚氮-乙炔     

煤油超燃冲压发动机三维大规模并行数值模拟

在我国巨型计算机上,采用1024个CPU对煤油燃料超燃冲压发动机燃烧流场进行三维大规模并行数值模拟.计算软件采用自主研发的并行软件AHL3D,控制方程采用雷诺平均的N-S方程,无粘项计算采用Steger-Warning矢通量分裂格式,湍流模型采用k-ω双方程模型,煤油分子式采用正癸烷代替.计算给出的发动机壁面压强分布与试验测量结果有较好的一致性.结果表明,凹槽是发动机主要的着火区和火焰稳定区,同时,由于燃料的喷注形成的回流区也起到一定的稳焰作用.计算结果验证了AHL3D程序和采用的理论模型可以用于模拟煤油燃料超燃冲压发动机内部的复杂流动.     

PDF方法模拟钝体驻定的湍流扩散火焰

采用标量联合的概率密度函数方法,对钝体驻定的湍流射流扩散Sydney火焰HM1进行数值模拟,结合当地自适应建表方法加速化学反应计算,用修正的LRR-IP雷诺应力模型求解速度场.首次对3种不同规模的甲烷化学反应动力学机理进行研究,并与实验数据进行比较,结果表明,模型和反应机理很好地预测了速度场和标量场的变化及局部熄火现象,而考虑反应机理中的C2化学对火焰HM1的影响不大.     

用高氯酸铵作干扰抑制剂火焰原子吸收法测定钒钛磁铁矿中的铬

火焰原子吸收法测定铬,采用不同类型的火焰其灵敏度和共存元素的干扰各不相同。用空气-乙炔贫燃焰或-氧化二氮-乙炔火焰,共存元素干扰小,但灵敏度低。在空气-乙炔富燃焰中铬的灵敏度高,但共存元素严重干扰测定。为了消除干扰,除采用分离方法外,加干扰抑制剂也能有效地消除干扰。常用的干扰抑制剂有氯化铵,焦硫     

非预混旋流火焰中部熄火及重新稳燃机理研究

本文利用5 kHz同步PIV/OH-PLIF实验装置,结合大涡模拟(LES)耦合PDF燃烧模型,系统研究燃料中心喷射下非预混旋流火焰中部熄火及再次稳燃机理,对比了两种旋流器出口结构的影响.结果 表明,LES-PDF模型可以准确地捕捉到旋流流场分布及火焰形态,包括中部熄火及火焰重新稳定.相比于直燃道的结构,扩张燃道的存在引导了更宽的回流区,改善了中部熄火现象,两种结构对其下游的主火焰再次稳燃高度影响不大.中央燃气射流带来的高标量耗散率使得热损失变大,从而引起中部熄火.同时进一步促进了CH4与空气的预先混合及部分反应前置物(CH2O),为非预混旋流火焰在下游重新稳燃提供了有利条件.通过对火焰再次稳燃处OH反应项及扩散项的分析,发现反应项占据主导地位,部分预混火焰传播为再次稳燃的主要机理.     

带回流的湍流分离流场中煤粉气流燃烧的数值模拟

近年来,在我们所研制的煤粉钝体燃烧器上钝体稳燃的原理得到了有效的应用,并取得了明显的经济效益。有关煤粉燃烧过程的数值计算工作,国外文献已有所报道。而对钝体后煤粉气流的流动、辐射和燃烧过程进行全面模拟,还颇为鲜见,国内几乎未见任何报道。     

钝体驻定湍流扩散火焰的数值研究——燃烧模型比较

分别采用标量联合的概率密度函数方法、稳态火焰面模型、Euler非稳态火焰面模型和基于有限体积/Monte Carlo混合算法的完备PDF模型对钝体驻定的Sydney湍流扩散火焰HM1进行数值模拟,以比较不同燃烧模型的性能,并比较标量联合的概率密度函数方法和Euler非稳态火焰面模型对氮氧化物排放预测的差异.计算结果和实验数据的比较表明,采用概率密度函数方法计算化学反应可以得到更好的结果但计算量较大,而用火焰面模型求解计算量较小,在接近完全燃烧的情形下,其计算结果比较合理.     

环境风下三面围护结构内池火火焰形态参数预测

本文通过开展环境风下三面围护受限结构内油池火燃烧实验,研究火焰形态随风速的变化规律。实验结果表明该受限结构内油池火的最大火焰高度、火焰迹线长度均随风速呈不变或增大趋势。将实验数据与前人的预测模型进行对比,发现前人的模型不能很好地描述池火火焰形态的变化规律。通过物理模型和无量纲分析,耦合了三面围护结构和环境风对池火火焰形态的作用,提出火焰高度和火焰迹线长度的预测模型。     

钝体驻定燃烧器冷态和燃烧场的LES研究

本文采用LES结合FPV湍流燃烧模型数值模拟了钝体驻定火焰的冷态场和燃烧场,与实验数据进行比较,研究了火焰结构和流场特性,并分析了燃烧对流场的影响。结果表明,速度、温度和主要组分浓度的一阶和二阶统计值,均与实验值符合得较好。燃烧发生在当量混合物分数等值线处,先是沿回流区外边缘分布,然后逐渐向中心靠拢,最后在下游处类似于射流火焰。回流区前部当量混合面处的低标量耗散率和高温分布在钝体驻定火焰中起到了关键的作用。燃烧使气体发生膨胀,回流区变长,轴向平均速度和湍动能沿流向衰减速度降低,湍动能在内剪切层处的峰值降低。     

无焰塞曼效应原子吸收法测定钢中微量铝以及对简易标准加入法的探讨

火焰原子吸收法测定铝都采用一氧化二氮-乙炔火焰,但灵敏度较低。近年来无焰原子吸收法得到了广泛的应用,对于钢铁和冶金产品亦有报导。但是一般的无焰法背景吸收较大。自从1977年“日立”生产170-70型塞曼效应无火焰原子吸收分光光度计后,以它的高扣背景能力(达到1.7A)展示了广阔的前途。我们用“日立”170-70仪器对钢中铝的测试作了一些研究,与标钢值相比,结果较好。另外,对简易标准加入法作了些探讨。