基于鈍體的微尺度穩(wěn)燃方法的數(shù)值模擬.pdf

1、由于碳?xì)浠衔锶剂系哪芰棵芏缺饶壳笆澜缟献詈玫匿囯姵馗邘资?，因此，利用微尺度燃燒產(chǎn)生的能量來為不斷涌現(xiàn)的各種MEMS設(shè)備提供動(dòng)力，成為將來取代電池驅(qū)動(dòng)的富有潛力的方法。微尺度燃燒面臨的首要問題是穩(wěn)燃。本文在對(duì)目前已有的微通道穩(wěn)燃技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上，借鑒常規(guī)尺度燃燒中廣泛采用的鈍體穩(wěn)燃技術(shù)，將其應(yīng)用于平板型微通道燃燒器中。
　　 本文基于FLUENT軟件,同時(shí)考慮氫氣/空氣的詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，對(duì)無鈍體和有鈍體的平板

2、型微燃燒內(nèi)的預(yù)混燃燒進(jìn)行了系統(tǒng)地?cái)?shù)值模擬，得到了以下結(jié)論：
　　 （1）無鈍體時(shí)，平板型微燃燒室的吹熄極限隨當(dāng)量比的減小而幾乎線性地減??；而有大小合適的鈍體時(shí)，吹熄極限比無鈍體時(shí)擴(kuò)大了2-3倍，并且在較寬的當(dāng)量比范圍內(nèi)保持不變，然后在當(dāng)量比小于0.5時(shí)，吹熄極限迅速降低。
　　 （2）接近吹熄極限時(shí)，無鈍體的平板型微燃燒室內(nèi)存在偏斜的火焰形態(tài)，而有鈍體時(shí)火焰仍然保持對(duì)稱。
　　 （3）在無鈍體和有鈍體兩種情況下，

3、燃燒效率隨進(jìn)口速度和當(dāng)量比都呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)；但是在較高進(jìn)氣速度下，有鈍體時(shí)的燃燒效率更高。
　　 （4）鈍體的存在使壁面溫度更加對(duì)稱和均勻，且在當(dāng)量比為1時(shí)獲得最高的壁面溫度。
　　 （5）鈍體相對(duì)大小對(duì)穩(wěn)燃效果和燃燒效率以及壁面溫度均勻性有重要影響。較大阻塞比有更好的穩(wěn)燃效果，當(dāng)鈍體阻塞比小于等于0.3時(shí)，鈍體將失去穩(wěn)燃作用。
　　 論文最后設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并討論了實(shí)驗(yàn)方案，為后續(xù)研究打下了基礎(chǔ)。