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壁面散热对天然气柔和燃烧器NO_x排放影响研究

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当代化工 2018年第12期47卷 2494-2498页

作者：徐瑞朱子儒陈卫杰张环熊燕中国科学院先进能源动力重点实验室(工程热物理研究所) 北京海淀100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院能源动力研究中心江苏连云港222069

随着"煤改气"的逐步推进,天然气锅炉应用越来越多,在保证效率的同时,锅炉的NO_x排放标准也越来越严格。以应用于锅炉的柔和燃烧器为研究对象,通过实验和化学反应模型的方法研究了柔和燃烧器在不同换热情况(石英玻璃罩和水套)下NO_x排放... 详细信息

随着"煤改气"的逐步推进,天然气锅炉应用越来越多,在保证效率的同时,锅炉的NO_x排放标准也越来越严格。以应用于锅炉的柔和燃烧器为研究对象,通过实验和化学反应模型的方法研究了柔和燃烧器在不同换热情况(石英玻璃罩和水套)下NO_x排放特性,并对不同工况进行了分析。结果表明,燃烧器散热越大,越有利于降低NO_x排放,当量比小于0.9时,NO_x排放低于30 mg/Nm^3,可以直接满足现有锅炉排放需求。模拟结果显示相对NO_x随散热量呈负相关变化趋势。相对NO_x随当量比的变化曲线随着散热量的增加而变得更加平缓,说明散热量增大会减弱当量比对相对NO_x的影响,使其在不同当量比下的下降程度相当。分析其原因是散热量增大,燃烧室内温度整体下降,烟气在高温区的停留时间减小,热力型NO_x的影响在减弱,快速型NO_x及N_2O型NO_x对整体NO_x的贡献在增强。

关键词：柔和燃烧壁面散热 NOx排放

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预混火焰在封闭狭缝内传播动力学研究

工程热物理学报 2024年第3期45卷 886-894页

作者：霍杰鹏苏航蒋利桥汪小憨中国科学院广州能源研究所广州510640 中国科学院可再生能源重点实验室广州510640 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广州510640 上海空间推进研究所上海201112

本文构建了一个封闭圆盘狭缝空间的一维平面火焰动力学模型,研究了存在壁面热损失条件下可燃混合物在封闭的圆盘狭缝定容装置内火焰的传播特性。模型预测结果与实验结果定性地吻合。模型表明显示,壁面散热降低火焰传播速度的机制在于其... 详细信息

本文构建了一个封闭圆盘狭缝空间的一维平面火焰动力学模型,研究了存在壁面热损失条件下可燃混合物在封闭的圆盘狭缝定容装置内火焰的传播特性。模型预测结果与实验结果定性地吻合。模型表明显示,壁面散热降低火焰传播速度的机制在于其使高温已燃气体向低温未燃气体方向的膨胀能力减小,导致火焰前锋的当地流场速度降低,而且同时降低了火焰温度和燃烧反应速率。因此增大初始压力或掺氢气等低活化能的反应物能够有效降低壁面散热的不利影响。该计算模型能够丰富微小尺度封闭空间内火焰传播相关理论,并提供在微小封闭空间内提高火焰传播速度和燃烧效率的理论依据和调控手段。

关键词：层流火焰微尺度燃烧壁面散热火焰动力学

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微细圆管中的稳定火焰传播

燃烧科学与技术 2007年第4期13卷 376-381页

作者：丁敏刘明候陈义良赵平辉中国科学技术大学热科学与能源工程系合肥230027

研究了火焰在有壁面散热的微细圆管中的传播过程.流动马赫数很小时,假定流体满足理想气体状态方程,采用详细化学反应机理.火焰面形状由壁面散热和流场共同决定.壁面散热增大时会导致熄火.引入二维流场使维持火焰稳定传播的壁面散热范围... 详细信息

研究了火焰在有壁面散热的微细圆管中的传播过程.流动马赫数很小时,假定流体满足理想气体状态方程,采用详细化学反应机理.火焰面形状由壁面散热和流场共同决定.壁面散热增大时会导致熄火.引入二维流场使维持火焰稳定传播的壁面散热范围扩大.计算结果表明,微细圆管燃烧器内较大的火焰面曲率能促进燃烧.

关键词：微细圆管二维流场壁面散热燃烧速率火焰面曲率

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管内层流火焰传播中的Lewis数影响

中国科学技术大学学报 2008年第4期38卷 400-404页

作者：丁敏陈义良赵平辉中国科学技术大学热科学与能源工程系安徽合肥230027

采用17组分、53基元反应的详细化学反应机理,通过数值模拟开口微细圆管中的层流传播火焰,分析Lewis数等于1的假定对计算结果的影响,尤其是对火焰传播速度和熄火的影响.结果表明,Lewis数等于1的假定,忽略了自由基的强扩散能力,导致火焰... 详细信息

采用17组分、53基元反应的详细化学反应机理,通过数值模拟开口微细圆管中的层流传播火焰,分析Lewis数等于1的假定对计算结果的影响,尤其是对火焰传播速度和熄火的影响.结果表明,Lewis数等于1的假定,忽略了自由基的强扩散能力,导致火焰面附近自由基浓度增大、火焰面形状失真、火焰传播速度减小以及壁面熄火效应减弱等.因此,在采用多步化学反应机理的层流火焰模拟中,必须采用真实的Lewis数.

关键词：微细圆管二维流场壁面散热 Lewis数

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火焰在微细圆管中传播及其熄火现象

中国科学技术大学学报 2006年第6期36卷 651-655页

作者：丁敏陈义良赵平辉中国科学技术大学热科学与能源工程系安徽合肥230027

采用单步化学反应机理,假定流场满足Poiseuille分布,用热传导-组分扩散模型研究圆管中预混火焰传播特征和熄火条件.通过计算不同的壁面对流散热和气体流动速度下的火焰,得到火焰面形状的变化规律、火焰传播速度的曲线,分析出了微细圆管... 详细信息

采用单步化学反应机理,假定流场满足Poiseuille分布,用热传导-组分扩散模型研究圆管中预混火焰传播特征和熄火条件.通过计算不同的壁面对流散热和气体流动速度下的火焰,得到火焰面形状的变化规律、火焰传播速度的曲线,分析出了微细圆管中熄火的规律:管道越细,熄火越容易;进口气流速度为0时的燃料消耗速率最小,但只有正的进口速度才有利于防止熄火.

关键词：熄火微细圆管火焰传播速度壁面散热流速