基于開縫鈍體的穩(wěn)燃與減排研究.pdf

1、近年來,日益突出的能源短缺問題和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)問題。作為一個(gè)發(fā)展中的大國,中國能源和環(huán)境方面的問題顯得尤其突出。低熱值煤氣的利用是我國解決能源短缺的有效途徑,但是低熱值煤氣容易發(fā)生燃燒不穩(wěn)定,與此同時(shí),我國氮氧化物的排放日趨嚴(yán)重。因此,低熱值煤氣穩(wěn)燃技術(shù)和降低NOx排放技術(shù)對我國能源資源緊缺和環(huán)境污染問題的解決有著極為重要的意義。
　　本文使用FLUENT軟件采用詳細(xì)的化學(xué)機(jī)理對自由大空間鈍體和開縫鈍

2、體甲烷-空氣預(yù)混湍流燃燒進(jìn)行了數(shù)值模擬,對比分析了自由大空間鈍體燃燒和自由大空間開縫鈍體的速度場、溫度場和濃度場。對于自由大空間開縫鈍體燃燒,還模擬了加入水蒸氣對燃燒過程帶來的影響。通過對比模擬計(jì)算,本文得出以下的一些結(jié)論:
　　(1)冷態(tài)下,來流燃?xì)馑俣葹?0m/s時(shí),自由大空間鈍體燃燒流場出現(xiàn)了卡門渦街現(xiàn)象,速度場呈現(xiàn)震蕩;自由大空間開縫鈍體燃燒流場具有更好的穩(wěn)流效果,開縫鈍體下游尾跡速度平緩,有利于火焰的穩(wěn)定。開縫鈍體回流區(qū)

3、平均湍流強(qiáng)度更大,有利于高溫燃?xì)夂托迈r混合氣的熱質(zhì)交換。
　　(2)自由大空間開縫鈍體燃燒器,直接引入少量燃?xì)夂涂諝膺M(jìn)入鈍體后部,利用回流區(qū)高溫、低速的環(huán)境迅速著火,建立值班火焰,燃燒性能比自由大空間鈍體燃燒器更好,鈍體下游火焰更寬大,放熱面積更大,高溫反應(yīng)區(qū)溫度更高,釋放的熱量更多,更有利于火焰的穩(wěn)定。由于自由大空間開縫鈍體燃燒產(chǎn)生了更高的火焰溫度,而熱力型NOx的產(chǎn)生跟溫度成指數(shù)關(guān)系,所以污染物NO的生成量更大,這點(diǎn)不利于環(huán)境