2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、甲烷體積濃度在30%左右的煤層氣由于熱值低,利用難度較大,在循環(huán)流化床中和煤矸石混燒或者直接應(yīng)用于蒸汽鍋爐時(shí),采用常規(guī)燃燒器常表現(xiàn)出煤層氣燃燒不穩(wěn)定、火焰穿透性不夠等情況,造成了燃燒效率低、污染物排放量大、運(yùn)行不穩(wěn)定等問題。因此,研究和開發(fā)適合低熱值煤層氣的燃燒器具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值和學(xué)術(shù)意義。
  在總結(jié)直流燃燒器和旋流燃燒器優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)低熱值煤層氣的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了適合低熱值煤層氣的燃燒器。參閱燃?xì)馊紵髟O(shè)計(jì)手冊(cè)以及相關(guān)

2、參考文獻(xiàn)對(duì)燃燒器進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì),借用fluent數(shù)值模擬軟件對(duì)燃燒器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,得到最佳的旋流風(fēng)量與直流風(fēng)量的搭配比例以及燃?xì)夤苤袑?dǎo)流葉片的最佳傾角和葉片數(shù)目,并進(jìn)一步分析對(duì)比了改進(jìn)前和改進(jìn)后兩種燃燒器的優(yōu)缺點(diǎn);將優(yōu)化設(shè)計(jì)后的燃燒器制作加工,實(shí)驗(yàn)研究了低熱值煤層氣燃燒器的冷態(tài)流動(dòng)和熱態(tài)燃燒特性,考察了燃燒器阻力損失隨負(fù)荷的變化情況、旋流強(qiáng)度和過量空氣系數(shù)的關(guān)系、燃燒器火焰特性以及溫度場(chǎng)的分布情況等。
  采用通用有限速率模型、

3、Realizable k-ε湍流模型、P-1輻射換熱模型對(duì)燃燒器進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,分析了直流風(fēng)量與旋流風(fēng)量搭配比例以及導(dǎo)流葉片傾角、數(shù)目對(duì)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的影響,結(jié)果表明:旋流風(fēng)所占比例為20%、直流風(fēng)為80%為最佳配比工況。此工況下氣流不僅具有很強(qiáng)的噴射強(qiáng)度,能改善射流后期火焰剛度,而且具有很強(qiáng)的旋流強(qiáng)度,能提高噴口出口燃?xì)夂椭伎諝獾幕旌隙?,?duì)燃?xì)獾姆€(wěn)燃和燃盡非常有利;燃?xì)夤苤袑?dǎo)流葉片傾角為60度,葉片數(shù)目為6時(shí),不僅有利于燃燒器噴口

4、的保護(hù),而且甲烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿中心軸線下降快,燃燒完全。優(yōu)化設(shè)計(jì)后的燃燒器溫度沿中心軸線比改進(jìn)前的燃燒器上升快,溫度峰值離噴口更近,穩(wěn)燃效果優(yōu)于原燃燒器。
  冷態(tài)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究表明:隨著負(fù)荷的增加,燃?xì)夤?、直流空氣管、旋流空氣管壓力損失不斷增大,燃燒器噴口出口中心處旋流強(qiáng)度也隨著增加。在相同負(fù)荷下,旋流強(qiáng)度不隨過量空氣系數(shù)的改變而變化。熱態(tài)燃燒實(shí)驗(yàn)研究表明:優(yōu)化設(shè)計(jì)后的燃燒器在20%、60%、80%、100%熱負(fù)荷下均能穩(wěn)定燃燒,不脫

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