多孔介質(zhì)中氣體擴(kuò)散燃燒的火焰特性研究.pdf

1、多孔介質(zhì)燃燒作為一種新型的燃燒方式，具有燃燒效率高、貧燃極限低以及污染物排放量低等優(yōu)點(diǎn)。因此在過去的十多年里，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)多孔介質(zhì)的氣體燃燒做了大量的研究，但大部分的研究都是針對(duì)預(yù)混氣體進(jìn)行的，關(guān)于在多孔介質(zhì)內(nèi)的氣體擴(kuò)散燃燒見到的報(bào)道很少。本文通過實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬研究了被氮?dú)庀♂尩募淄闅怏w與氧氣在多孔介質(zhì)中的擴(kuò)散燃燒火焰特性。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)實(shí)驗(yàn)研究。搭建氣體在多孔介質(zhì)中擴(kuò)散燃燒的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括燃燒器（填充多孔介質(zhì)小

2、球的石英玻璃管）、氣體供給系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)等，對(duì)稀釋甲烷/氧氣的氣體在多孔介質(zhì)中擴(kuò)散燃燒的火焰特性以及污染物的排放進(jìn)行研究。通過設(shè)定不同工況參數(shù)，如不同甲烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)、不同氣體入口流速、不同填充床小球直徑對(duì)火焰形態(tài)和污染物的排放進(jìn)行了觀測(cè)。研究了它們對(duì)火焰特性及污染物排放影響規(guī)律。
　　(2)數(shù)值模擬。通過與日本學(xué)者的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，建立了甲烷/氧氣在多孔介質(zhì)內(nèi)擴(kuò)散燃燒有效模型。運(yùn)用FLUENT建立二維雙溫模型來模擬擴(kuò)散氣體燃燒

3、、氣體流動(dòng)以及傳熱等。研究了擴(kuò)散氣體氣固以及不同組分分布，通過設(shè)定不同工況參數(shù)，如不同甲烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)、不同氣體入口流速、不同填充床小球直徑、不同固體導(dǎo)熱系數(shù)、不同分子擴(kuò)散系數(shù)、不同質(zhì)量彌散系數(shù)、不同對(duì)流換熱系數(shù)、不同輻射折合導(dǎo)熱系數(shù)等，分析其變化對(duì)火焰高度的影響規(guī)律。同時(shí)，選擇兩組自己的實(shí)驗(yàn)工況進(jìn)行了數(shù)值模擬，證明了數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。
　　(3)對(duì)擴(kuò)散氣體輻射燃燒器的數(shù)值模擬。利用驗(yàn)證的有效數(shù)值模型，建立了甲烷/純氧在多孔介質(zhì)內(nèi)燃燒