高温空气燃烧炉内耦合传热的数值模拟

用自行开发的三维湍流流动、燃烧、辐射传热和NOx湍流生成的计算程序,用离散坐标方法(DOM)模拟炉内的辐射传热并与其它传热方式相耦合,与各个输运方程共同求解,对燃烧室内的温度场进行了数值模拟.通过改变高温空气的预热温度,数值分析了高温空气燃烧炉内采用燃气直接喷射技术(FDI)的温度分布特性,检验了所采用的耦合数值模拟技术的有效性.模拟计算结果表明,提高空气预热温度,炉内温度的峰值相应增大,温度梯度降低,温度分布更均匀,火焰更长.相关的实验结果与数值预报的结果对比表明了相一致的规律.     

塑料和橡胶垃圾的热解机理及动力学分析

利用热分析-质谱联用技术进行了塑料和橡胶垃圾的热解实验研究,探讨了这两种聚合物热解机理,并采用Freman-Carroll法定量分析了垃圾热解动力学.塑料和橡胶主要热解气体产物是烃类CnHm(n≤4～5),CO2和CH4,塑料热解过程以脱链解聚吸热反应为主;而橡胶热解过程分为两个阶段,前期以交联缩聚放热反应为主,后期以脱链解聚吸热反应为主,热解过程总热效应为放热.     

高温空气燃烧炉内湍流混合特性的数值研究

应用自行研发的三维流动、燃烧、传热和污染物NO，湍流生成的数值模拟程序，对高温空气燃烧实验模型炉进行了湍流扩散燃烧混合特性的数值模拟．数值预报了燃烧室内气体燃料和空气的混合物分数及其湍流脉动的三维分布．数值研究结果表明：在一定的几何条件和气体动力学条件下，高温空气燃烧的湍流混合在更广泛的区域内以较小梯度的进行；混合物分数的脉动主要分布在燃烧区，这表明高温空气燃烧的火焰厚度更大，具有燃烧释热更趋均匀的特性．数值模拟结果与相关的实验结果有相同的规律．