生物質燃氣預混層流火焰?zhèn)鞑ヌ匦约捌洳环€(wěn)定性研究.pdf

1、隨著全球陷入能源危機，由生物質能轉化得到的生物質燃氣由于其經(jīng)濟、方便、節(jié)能等特點受到重視，具有廣闊的應用前景。對生物質燃氣層流燃燒過程的研究可對此燃料進行全面的了解，為其在實際的應用中提供理論基礎。
　　本文中的定容燃燒實驗系統(tǒng)是由定容彈、混合氣配置系、點火系和光學拍攝系所構成，對于實驗所得的紋影圖像，本文用Matlab開發(fā)了火焰圖像處理程序，運用Canny算子與形態(tài)學處理相結合的方法檢測火焰半徑，套用圓方程計算火焰半徑，程序實現(xiàn)

2、了火焰半徑的自動檢測以及圖像的批處理。
　　基于實驗系統(tǒng)和圖像處理工作的完善，開展了不同初始壓力、當量比、燃料組分下生物質燃氣的預混層流燃燒過程的研究，用實驗分析、理論計算以及數(shù)值計算的手段，研究對象有沼氣、摻氫沼氣和合成氣。對CH4/CO2混合氣而言，隨著當量比的增大，層流燃燒速度先增大后減小，在當量比為1.0出達到峰值，H2的添加加快了CH4/CO2混合氣的燃燒過程，并且出現(xiàn)峰值對應的當量比移向了大于1.0（H2理論當量比）一

3、側，在當量比為1.1處達到最大值。初始壓力的增大使得CH4/CO2和CH4/CO2/H2混合氣層流燃燒速度下降，而H2/CO混合氣層流燃燒速度隨壓力的改變變化很小。生物質燃氣中組分CH4和H2含量的增加，由于增加了可燃氣分子與氧氣的接觸并且改變了混合氣的比熱容，從而增大層流燃燒速度。
　　對生物質燃氣不僅采用實驗手段進行研究還采用模擬的方法，運用GRI-Mech3.0機理對沼氣火焰結構進行模擬計算，結果顯示快速反應區(qū)很薄，只有0.

4、04mm，慢反應區(qū)較厚達到1mm。由溫度曲線看出，隨著初始壓力的增大，最高升溫率增大火焰變薄，有趨于不穩(wěn)定的趨勢，隨著摻氫量的增大呈現(xiàn)出相同的規(guī)律;采用Davis的H2-CO機理對合成氣預混火焰結構進行模擬計算，結果顯示預熱區(qū)較薄只有0.02mm，快速反應區(qū)相比沼氣更薄，只有0.03mm，相同之處在于溫度曲線斜率隨初始壓力的增大而增大，即火焰變薄趨于不穩(wěn)定。
　　運用紋影圖像與表征參數(shù)相結合的方法分析了生物質燃氣的火焰不穩(wěn)定性，其