20kW甲烷無焰燃燒特性的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬.pdf

1、無焰燃燒（Flameless Combustion）與傳統(tǒng)燃燒相比，污染物(NOx)排放非常低，熱效率顯著提高，對環(huán)境的保護(hù)，資源的節(jié)約有著非常重要的意義，是一種非常優(yōu)秀的燃燒方式，此項(xiàng)燃燒技術(shù)還被稱為21世紀(jì)最有發(fā)展前途的燃燒技術(shù)之一。
　　無焰燃燒的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬都是非常重要的研究方法，基于此，本文設(shè)計(jì)制作了高溫?zé)煔馊訕?，重點(diǎn)用試驗(yàn)方法研究了無焰燃燒和中心旋流燃燒的燃燒特性，總結(jié)了無焰燃燒與中心旋流燃燒相比的優(yōu)勢，結(jié)果表

2、明：用三根同軸TP316L鋼管組成的水冷取樣槍能耐受1600K以上的高溫，并能順利采集爐內(nèi)組分濃度。常規(guī)旋流燃燒火焰在燃燒器下方迅速劇烈燃燒，產(chǎn)生高溫，從而產(chǎn)生熱力型NOx，燃燒器下方氧氣濃度極低，CO濃度很高。無焰燃燒中氧化劑和燃料沒有快速的混合在一起，從而沒有劇烈燃燒的區(qū)域，所以沒有高溫區(qū)，使熱力型NOX產(chǎn)生很少。由于沒有劇烈燃燒的區(qū)域，氧氣，CO在爐內(nèi)都呈擴(kuò)散的狀態(tài)。在無焰燃燒中，如果工況或者爐膛，燃燒器等沒有設(shè)計(jì)好會導(dǎo)致燃料燃燒

3、不完全，CO排放過高。無焰燃燒爐膛中水冷管換熱器不對稱的話，會使無焰燃燒的燃燒區(qū)域產(chǎn)生一定的偏移，使組分濃度場不均勻。
　　為了給無焰燃燒模擬模型的選擇提供一定的參考意義，本文用數(shù)值模擬研究了模擬模型的準(zhǔn)確性，結(jié)果表明：在使用RNG k-ε湍流模型和EDC燃燒模型模擬中，溫度，O2的爐內(nèi)的分布場除了射流下方若干點(diǎn)的模擬誤差較大，絕大部分模擬誤差很小。而模擬CO爐膛上方誤差較小，下方誤差較大，是因?yàn)樵谒涔芨浇牧髁鲃虞^其余地方更為