高濃度CO2氣氛下烷烴火焰特性研究.pdf

1、O2/CO2燃燒方式最顯著的特點(diǎn)是燃燒氣氛中存在高濃度的CO2。由于CO2的物理化學(xué)性質(zhì)與N2有很大不同,使得O2/CO2氣氛下燃料的火焰特性與常規(guī)空氣氣氛存在很大的差異。對于烷烴類燃料在O2/CO2氣氛下火焰特性的變化規(guī)律,以及內(nèi)在反應(yīng)機(jī)理的改變目前還不清楚,需要進(jìn)行系統(tǒng)而深入的研究。
　　燃燒過程是湍流流動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)共同作用的復(fù)雜過程。本文首先從化學(xué)動(dòng)力學(xué)角度對C1-C7的直鏈烷烴在不同氣氛下的火焰?zhèn)鞑ニ俣?、著火延遲時(shí)間及絕熱

2、火焰溫度進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)計(jì)算,揭示了氣氛、當(dāng)量比、CO2濃度及O2濃度等因素對烷烴火焰特性的影響規(guī)律。進(jìn)一步對甲烷在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室內(nèi)燃燒過程進(jìn)行了CFD模擬,考察湍流流動(dòng)對燃燒過程的影響,對比研究了O2/CO2氣氛下和空氣氣氛下的燃燒室內(nèi)的氣流流動(dòng)特性、溫度分布特性、濃度分布特性及燃燒室出口的污染物的排放特性。
　　通過以上分析,得到主要結(jié)論:對于相同O2濃度的O2/CO2氣氛和O2/N2氣氛, O2/CO2氣氛的火焰?zhèn)鞑ニ俣燃敖^熱火

3、焰溫度要明顯低于O2/N2氣氛,著火延遲時(shí)間要長于O2/N2氣氛;火焰?zhèn)鞑ニ俣群徒^熱火焰溫度均隨當(dāng)量比的增大而先增大后減小,著火延遲時(shí)間隨當(dāng)量比的增大而增大;保持O2濃度不變,隨初始?xì)夥罩蠧O2濃度的增大,火焰?zhèn)鞑ニ俣群徒^熱火焰溫度都逐漸降低,著火延遲時(shí)間逐漸延長;隨初始O2濃度的增加,火焰?zhèn)鞑ニ俣群徒^熱火焰溫度都逐漸升高;受湍流流動(dòng)的影響,O2/CO2氣氛和空氣氣氛在燃燒室內(nèi)有著相似的氣流流動(dòng)特性、溫度分布特性及濃度分布特性;不同氣氛