一、甲烷预混燃烧火焰的详细数值模拟（论文文献综述）
张平[1]（2021）在《球形压力容器内可燃气体爆炸过程数值模拟及实验研究》文中指出为了降低煤炭能源燃烧对大气环境造成的巨大污染,天然气等清洁能源在我国能源结构中占比重日益增长。但天然气等可燃气体若存贮不规范同样会给人类社会带来极大的隐患。密闭容器中的可燃气体一旦发生爆炸,会造成巨大经济损失及人员伤亡。因此非常有必要对密闭容器内可燃气体爆炸过程展开研究,探究可燃气体爆炸过程中流场参数对爆炸强度的影响,可以为进一步提高密闭容器的安全设计及提高密闭容器的安全裕度提供真实的数据来源,同时也为可燃气体抑爆、防爆的有效措施制度提供真实的理论依据。但是由于实验场地、实验经费的限制以及实验安全性的限制,造成密闭容器内可燃气体爆炸过程的实验研究很难进行。近年来随着计算机硬件以及计算性能的不断发展,计算流体力学的不断发展,使得数值模拟成为研究密闭容器内可燃气体爆炸发展规律的主要手段。本文基于20L可燃气体爆炸测试装置,研究密闭容器内不同浓度下甲烷-空气预混气体爆炸压力P以及爆炸上升速率dp/dt达到峰值时,VCH4/Vair+CH4最佳的混合比。并根据实验得到的密闭容器内VCH4/Va i r+C H 4达到最佳混合比时的爆炸特征曲线,验证同等条件下数值模拟的精确性。同时基于数值模拟的基础上,探究爆炸过程中的流场参数（爆炸压力、燃爆温度、湍动能、速度、密度、反应物和生成物的组分浓度）的时空分布特征、流场参数与燃气云半径,反应时间的变化规律。具体结论如下:1.实验结果表明当VCH4/Vair+CH4为10%时,爆炸压力达到峰值Pmax为0.6531MPa,爆炸压力上升速率达到峰值（dp/dt）max为0.5208Mpa/s,且爆炸压力峰值出现的特征时间t为0.24s。本文通过计算得到爆炸特征值KG=55,且满足球形密闭容器的“三次方定律1”。2.数值模拟结果表明当VCH4/Vair+CH4为10%,爆炸压力峰值为0.7790MPa,爆炸压力峰值出现的特征时间t为0.25s。模拟爆炸压力峰值的误差小于18%,且模拟曲线爆炸压力峰值出现的特征时间非常接近实验值。3.通过数值模拟结果可知:在爆炸初始阶段,由于中心脉冲点火,导致反应釜中心的甲烷-空气预混气团快速被消耗,导致中心处密度突然降低,同时伴随着化学反应的快速发生,火焰锋面开始从中心向球壁扩散,火焰锋面前端的前驱冲击波不断压缩未燃区域内预混气体,导致密度不断上升,同时由于前驱冲击波对反应釜预混气体的冲击、扰动作用,导致反应釜内的湍动能在t小于0.01s时,逐渐增强;当时间t为0.01s达到峰值Kmax为2.25m2/s2,随后湍动能逐渐减弱。随着火焰锋面不断向球壁移动,不断有热量从已燃区域向未燃区域注入,导致反应场中的甲烷-空气预混气快速燃烧。当t为0.20s时,火焰锋面速度达到最值Umax为0.40m/s。当反应特征时间为0.25s时,此时反应釜内的甲烷完全燃烧,导致此时温度达到峰值Tmax为2500k,密度达到峰值ρmax为5.0kg/m3。
菅海瑞[2]（2021）在《浸没燃烧天然气加热装置燃烧室优化数值模拟》文中研究表明浸没燃烧天然气加热装置是一种应用于天然气调压门站的新型天然气加热装置,于2017年首次投入使用,天然气换热效果达到既定设计目标。但是装置的燃烧室初始设计仍基于传统的经验设计,考虑到装置自身结构的紧凑性,本文通过理论分析计算与数值模拟实验研究的方法并结合实际装置运行情况,在保证燃烧稳定以及燃烧完全的前提下,对装置燃烧室进行优化设计,尽可能提高燃烧强度,降低NOx排放,减小燃烧室的尺寸和重量,以适应整台浸没燃烧天然气加热装置结构紧凑的要求。并最终给出这一类型燃烧室设计中的重要参数—烟气出口流动截面速度的推荐取值范围,为后续国内浸没燃烧天然气加热装置的设计提供参考依据。首先,根据装置实际情况,建立关于求解火焰高度与烟气出口截面流动速度的计算模型。并针对火焰高度计算模型中的关键参数层流火焰传播速度,建立一维层流预混火焰传播速度模型,通过求解构建火焰传播速度模型的基础数据,并利用化学动力学软件CHEMKIN求解出各具体实际工况下的层流火焰传播速度,最终求解出对应的火焰高度。其次,对在役结构燃烧室进行三维冷态数值模拟,结果表明:冷态条件下燃烧器内压力分布均匀,燃烧室处于正压;金属纤维表面气流速度分布均匀。在冷态模拟结果合理的基础上对模型进一步简化,进行二维热态模拟,分析比较在役结构燃烧室在额定设计功率,不同过剩空气系数下燃烧时的流场温度以及组分分布,结果表明:在役结构燃烧室燃烧状况较好,温度分布均匀;装置最佳运行过剩空气系数为1.4,与实际运行最佳工况相符;不同过剩空气系数下,燃烧在距离金属纤维很近的位置便实现了完全燃烧,径向燃烧空间还可进一步缩小优化。然后,在额定设计功率下设计四种不同结构的燃烧室,并在四种不同过剩系数下进行优化模拟,分析比较了包含在役结构燃烧室在内的20种不同烟气出口流动截面速度下的燃烧室温度分布,以及出口平均温度、NOx、CO浓度的变化规律。结果表明,针对这类浸没式燃烧—圆筒形金属纤维燃烧器的燃烧室设计:缩小燃烧室直径有利于减小NOx排放;综合考虑过剩空气系数对燃烧室设计以及NOx排放的影响,建议过剩空气系数取1.4;以满足燃烧稳定、CO满足排放标准、NOx排放最低的结构作为最佳燃烧室结构,最终得出:在不同火焰高度下,最佳燃烧室结构对应的烟气出口截面设计流速约为5m/s,因此,针对该类型燃烧室的设计,建议烟气出口流动截面速度取值不大于5m/s。最后,对在役装置在最佳燃烧室结构,最佳过剩空气系数下进行变功率模拟分析,对其燃烧负荷适应性进行了验证,结果表明:在负荷调节范围内,燃烧室燃烧稳定且NOx排放符合排放标准,负荷适应性较强,同时也证明了优化后燃烧室结构的合理性。
刘勋伟[3]（2021）在《含氢燃料多微混射流火焰的燃烧特性与稳焰机制研究》文中研究说明近年来国际上针对燃气轮机燃烧室提出的微混燃烧（Micro-mixing Combustion,MMC）技术成为研究热点,其是一种通过缩小燃料和空气流动混合尺度,达到强化出口均匀性实现低NOx燃烧的技术。常规天然气贫预混燃烧室主要通过旋流结构促进燃空混合,以及在喷嘴出口逆压梯度诱导高温烟气回流实现稳焰,而微混燃烧器内燃料和空气多以交叉射流或同轴射流的形式混合,一般不具备空气或燃料旋流结构,因此微混燃烧具有抑制回火、自点火的优势,尤其对于火焰传播速度较高的富氢燃料则成为其实现干低排放燃烧的可能选择之一,但对于呈现无旋、直喷、多射流特征的微混燃烧如何实现高燃烧强度下的稳定燃烧则成为关键,对此,本文开展了微混燃烧稳焰机制研究,主要工作如下:（1）设计开发了基于燃空对撞效应实现短距离（长径比≤1）高效掺混（不均匀度≤1%）的新型微混模型燃烧器。实验研究了常压条件下氢含量、热负荷等对火焰结构、火焰稳定性和CO/NOx排放的影响,获得了微混燃烧的火焰及排放特性。通过常压实验结果初步验证了其在宽含氢量范围内实现稳定低排放燃烧的可行性,具备应用于燃气轮机燃烧室的潜力;（2）对微混模型燃烧器的三维冷态流场进行了实验和数值研究,发现微混燃烧器的每个单喷嘴内部处于高湍流强度水平,相比多圆形射流,其射流会聚点向上游移动。喷嘴出口势能核心内湍流强度约为10%,而剪切层内湍流强度高达30%,平均速度分布呈顶帽状。采用RANS模拟的平均速度场和脉动速度场结果与实验结果基本吻合;（3）采用小火焰生成流形（Flamelet Generated Manifolds,FGM）数值模拟方法,在速度场得到验证的基础上,采用三角剖分插值数值方法完成小火焰自主建模以考虑含氢燃料的先导扩散效应,实现了含氢燃料微混火焰结构预测,实验验证了该方法对富氢燃料火焰的有效性;（4）基于纯甲烷和富氢甲烷两种典型燃料,验证了两种微混火焰下的湍流火焰速度模型,发现了微混燃烧的稳焰机制包括三种效应,分别是预混火焰的基本效应、剪切层拉伸效应、烟气回流效应。其中,剪切层拉伸效应主导着富氢微混火焰的稳焰,纯甲烷微混火焰则通过烟气回流效应实现稳焰。
钱继发[4]（2021）在《矿井连通空间瓦斯爆炸传播模拟实验研究》文中研究表明瓦斯爆炸在煤矿重特大事故中占比最高,具有极强的破坏性,严重威胁着煤矿企业的安全生产。煤矿井下开采过程中会产生体积巨大的采空区,并与周围狭长的巷道相互连通,形成类似于“容器-管道”的连通空间。采空区内发生瓦斯爆炸后,冲击波和火焰很容易进入到与之相连通的巷道内进行传播,导致灾害范围扩大,人员和财产损失加剧。连通空间的复杂性会严重影响瓦斯爆炸传播过程,给煤矿瓦斯爆炸事故预防和控制工作增加难度。因此,本文采用实验室实验、理论分析和数值模拟相结合的方法,研究不同条件下连通空间内瓦斯爆炸超压和火焰传播规律,揭示连通空间内瓦斯爆炸火焰加速传播机理;开展不同浓度梯度条件下瓦斯爆炸实验,研究浓度梯度对连通空间内瓦斯爆炸传播过程的影响;分析连通空间内瓦斯爆炸超压振荡、火焰回流和二次升压现象,揭示连通空间内瓦斯二次爆炸产生过程。获得的主要结论如下:建立了“采空区-巷道”连通空间瓦斯爆炸模拟实验系统,测试分析了浓度、障碍物阻塞率和末端开/闭对连通空间内瓦斯爆炸超压和火焰传播规律的影响。结果表明:连通空间内靠近截面突缩处测得的瓦斯爆炸超压峰值、火焰信号强度和火焰传播速度均小于其他测点位置;障碍物条件下,连通空间内瓦斯爆炸超压峰值和火焰传播速度相较于无障碍物条件下明显增加,且障碍物阻塞率越大,增加幅度越大;末端封闭条件下,连通空间内瓦斯爆炸超压峰值在冲击波反射和叠加作用下大幅增加,但火焰传播速度明显降低。采用数值模拟研究了连通空间内瓦斯爆炸火焰传播过程、气体流动过程和超压传播过程,揭示了连通空间内瓦斯爆炸火焰加速传播机理。结果表明:连通空间内瓦斯爆炸火焰通过截面突缩结构进入管道传播过程中,会形成收缩流束,导致气体流速增加并产生速度梯度,进而诱导产生湍流脉动,促进层流火焰逐渐向湍流火焰过渡,从而导致连通空间内瓦斯爆炸火焰传播加速。开展了不同浓度梯度条件下的瓦斯爆炸实验,研究了浓度梯度对连通空间内瓦斯爆炸超压和火焰时空变化规律的影响。结果表明:连通空间起爆容器内瓦斯爆炸超压随时间变化过程不仅受其自身内部瓦斯浓度的影响,还与传播管道内瓦斯浓度有关;当起爆容器内瓦斯浓度相同时,连通空间内存在一个最佳浓度梯度使火焰传播速度最快,瓦斯爆炸威力最大。分析了连通空间内瓦斯爆炸过程中出现的超压振荡、火焰回流和二次升压现象,揭示了连通空间内瓦斯二次爆炸的产生过程。结果表明:连通空间起爆容器内的瓦斯爆炸超压振荡现象属于Helmholtz振荡,其振荡频率与起爆容器容积、管道长度和截面积以及起爆容器内瓦斯浓度有关;连通空间内瓦斯燃烧区域和泄爆区域之间产生的反向压差是导致火焰回流的根本原因;连通空间传播管道内瓦斯爆炸二次升压强度随传播距离增加而逐渐减小;连通空间内瓦斯二次爆炸的产生是由回流的高温烟气与残余的未燃瓦斯气体在低压区域内相遇并诱发不稳定燃烧引起的。本文研究成果对于进一步完善和丰富煤矿井下复杂空间瓦斯爆炸传播动力学理论,提高煤矿瓦斯爆炸灾害防治水平和能力具有重要的理论意义和实际价值。该论文有图114幅,表12个,参考文献220篇。
朱云飞[5]（2021）在《煤矿巷道网络中瓦斯爆炸火焰和压力波传播规律研究》文中研究表明煤炭是我国最可靠的一次能源,其主体地位将长期保持不变,但瓦斯爆炸事故仍时有发生,始终威胁着煤矿的生产安全。瓦斯爆炸是涉及燃烧和湍流的高速复杂动力学过程,具有明显的尺寸效应,这决定了现有小尺寸管道实验只可为矿井瓦斯爆炸提供定性认识,原型巷道实验因空间结构简单和测试手段有限无法全面反应实际情况,导致当前瓦斯爆炸灾区火焰传播规律不清、压力衰减特征不明,进而使得通风系统的可靠性和抗灾性构建缺少依据,减灾设施的布置难以优化,救援人员也因无法确定爆炸安全距离常付出以身试险的代价。基于以上现状,本文采用物理实验、数值模拟并辅以理论分析的综合研究方法,较为全面地研究了煤矿瓦斯爆炸火焰和压力波在巷道网络中的传播规律,主要结论和成果如下:设计构建了长15.24m、直径0.71m的大尺度瓦斯爆炸实验系统,包括爆炸管道、配气管路、消声消焰室、安保措施、控制和数据采集系统及其软件。系统能安全准确地测试不同浓度预混瓦斯爆炸的火焰速度、形态和爆炸压力,具备预混多种可燃气体、布置障碍物和延伸测试长度的扩展能力。与同类实验装置相比,本实验系统管道尺寸较大、操作自动化程度较高,具备完善的噪声和火焰抑制功能,基于系统思维的安保系统设计可保证实验过程和人员的安全。实验研究了大尺度管道中的火焰传播规律和压力变化特征。管状空间中瓦斯爆炸火焰传播速度沿程按指数增长,当前管道条件下7.5%、9.5%和11.5%预混瓦斯爆炸的峰值火焰速度分别可达127.7m/s、340.6m/s和271.7m/s,数值计算的火焰速度极值与实验值十分接近,但因建模和边界条件差异沿程按幂函数增长。9.5%的预混瓦斯爆炸超压最大且约为180k Pa,封闭端的爆炸压力略大于开口端。管状空间中,爆源附近负超压破坏效应强于正超压,且爆炸烈度越高负压破坏区越长,但在远场正超压起主要破坏作用。研究了煤矿典型瓦斯爆炸源区域的火焰作用范围和压力分布特征及其影响因素。通过建立原型尺度的直巷、采煤面、掘进面和联络巷模型,改变空间特性和边界条件参数,研究得到煤矿井下瓦斯爆炸源的峰值超压范围在150–1400k Pa,10.3–10.5%的预混瓦斯爆炸压力最高,高阻塞率可显着增强爆炸压力。通过理论分析,得到在预混瓦斯参数及空间特征相同条件下,爆炸火焰传播规律、峰值超压及其接近出口前的衰减规律均相同。提出了一种表征不同巷道截面形状宽高比偏差程度的方法,并发现了不同爆炸烈度状态下某一方向自由度对压力的影响机制,巷道截面积和形状决定了爆炸超压的极限值,且对于相同截面积的巷道,截面形状越接近正方形,其爆炸峰值超压越低。此外,研究显示密集布置的障碍物和巷道分叉可显着限制火焰传播距离;巷道分叉是降低爆炸超压和气流速度的有效结构;90°巷道转弯可显着降低爆炸超压,但对气流速度影响较小;巷道约束度越高,反射效应越强。对于两端封闭且瓦斯浓度较高的联络巷,密闭破坏后未燃瓦斯将涌入新鲜风流巷道发生二次燃烧并产生更高超压;相同截面联络巷瓦斯爆炸产生的超压十分相近,与封闭条件和密闭破坏压力无关。研究表明巷道截面约束度和预混瓦斯量竞相控制着爆炸峰值超压,空间阻塞率影响着这种竞相作用。一般情况下,预混瓦斯量和爆炸超压成正比,巷道截面积与其约束度和爆炸超压成反比。低阻塞率条件下,增大巷道截面虽可使预混瓦斯量等比增加,但爆炸超压仍降低,即低阻塞率巷道中截面约束度对爆炸超压的控制作用强于预混瓦斯量;但在高阻塞率巷道中增大巷道截面,密集障碍物将激励等比增加的预混瓦斯燃烧,虽巷道截面约束度降低,但爆炸峰值超压将显着升高,即高阻塞率巷道中预混瓦斯量对超压的控制作用强于截面约束度。通过建立原型尺度的直巷、转弯和分叉巷道模型研究了压力波在矿井复杂结构巷道中的衰减规律。研究发现压力波的反复压缩、膨胀和振荡耗散对其衰减起重要作用。直巷中压力波按负指数规律衰减且压力波强度越高、巷道断面越小,则沿程衰减越快,给出了不同强度压力波通过不同尺度截面直巷的衰减公式。巷道转弯和分叉是促进压力波衰减的有效结构,转弯分叉越剧烈、压力波越强则衰减越明显;巷道截面越大,同强度压力波通过后的衰减略有增加;低强度压力波通过各类结构巷道的衰减均较弱,可远距离传播致灾,给出了不同强度压力波通过不同截面尺度、转弯和分叉角度巷道的衰减系数。构建了煤矿瓦斯爆炸灾区火焰作用范围和压力分布的简化预测模型。总结了火焰作用范围的估算方法和不同强度压力波在不同截面和不同结构巷道中衰减的估算方法,给出了简化模型的应用流程,经案例验证,简化模型的预测结果合理,并基于该模型讨论了瓦斯爆炸的安全距离。本文基本阐明了原型尺度下煤矿瓦斯爆炸火焰和压力在巷道网络中的传播规律,可为进一步研究矿井通风系统的可靠性和抗灾性构建方法、阻隔爆设施的优化设计及其选址、瓦斯爆炸安全距离的确定、瓦斯爆炸灾情快速模拟程序的开发提供理论依据和技术支持。本论文有图103幅,表36个,参考文献166篇。
高正伟[6]（2021）在《超临界水热燃烧小火焰模型及大涡模拟研究》文中研究表明超临界水热燃烧技术利用超临界水独特的溶解特性,有机燃料与氧化剂在超临界水单相环境中快速反应,实现燃料的高度降解与能量转化,同时无机盐不溶于超临界水而以炉渣形式排出,因此是一种高效、无污染排放、具有前景的新型燃烧方式。针对目前超临界水热燃烧领域数值研究稀缺,尤其在推进其工业应用中相关湍流燃烧模型匮乏的现状,本文开发了适用于超临界水热燃烧的数值模拟平台,提出了层流及大涡模拟框架下的超临界水热燃烧小火焰模型,并对其开展系统性评估和验证。首先,本文基于计算流体力学开源软件Open FOAM开发了适用于超临界水热燃烧的数值模拟平台。为准确预测超临界状态下混合物的物性,模拟平台中耦合了完备的真实流体物性模型,包括真实流体状态方程、热物理性质模型和输运性质模型,并通过与标准物性数据库和超临界射流实验数据的对比得到证实。其次,本文全面地研究了超临界水热燃烧中的真实流体效应,采用“渐进式”的方法把真实流体状态方程、热物理性质模型和输运性质模型进行耦合,探究真实流体模型的各个部分的影响。研究发现,在非预混超临界水热火焰中,真实流体模型中对状态方程修正的影响最大,因为它修正了流体密度而影响火焰的位置。在预混超临界水热火焰中,真实流体效应对火焰结构影响较小,但对火焰传播速度有显着影响,当采用理想气体模型时计算结果的误差达到35%。此外,基于完备的真实流体物性模型,首次给出了超临界水热燃烧工况下各个组分的刘易斯数,在多种验证工况下,发现使用非均一刘易斯数假设其预测结果与参考值相符。再次,本文提出了层流框架下适用于超临界水热燃烧的真实流体小火焰/过程变量（FPV）模型,该模型能综合考虑超临界水中真实流体效应对水热燃烧的影响,并且利用详细化学反应结果对模型准确性进行了全面验证。研究发现,详细化学反应与FPV模型结果中真实流体效应对水热火焰的影响具有一致性,使用真实流体模型结果中在燃料侧密度和定压比热有大梯度地突变;以及使用理想气体模型会过高的预测最高火焰温度以及组分CO和H2质量分数。接着,使用先验验证和后验验证的方法,在二维对冲火焰中对真实流体FPV模型进行评估和验证。研究发现,在常压工况、超临界压力工况和不同剪应力工况下,真实流体FPV模型的模拟结果中温度、组分质量分数以及物性与详细化学反应结果相符合,表明在超临界水热燃烧中真实流体FPV方法具有较高准确性。最后,本文提出了大涡模拟框架下适用于超临界水热燃烧的真实流体小火焰/过程变量模型。为考虑在真实燃烧器其中存在的强烈壁面换热现象,本文将FPV模型增加一个焓损失维度,表示非绝热程度,并采用添加释热阻尼的方法建立非绝热小火焰库。为验证非绝热真实流体FPV模型,使用预设概率密度函数方法将此模型耦合入大涡模拟框架中,并对实验室尺度的超临界水热火焰开展了模拟研究。结果表明,非绝热FPV方法优于传统涡耗散模型以及涡耗散概念模型的预测结果,因为它预测了与实验测量一致的火焰抬升高度以及最高温度所在区域,且非绝热FPV方法结果中的轴线温度跟实验测量结果更加符合。此外,本文探究使用人工神经网络建立小火焰数据库,解决了超临界小火焰燃烧数据库过于庞大,导致计算机内存不足和取值性能下降的问题。结果表明,基于人工神经网络的小火焰模型在大规模并行计算中消耗更少计算机内存,且计算速度比传统方法快30%以上,拥有良好的计算性能。
陶成飞[7]（2021）在《旋流预混燃烧热声不稳定的动态特性与控制研究》文中指出预混燃烧技术由于在降低燃烧过程中氮氧化物（NOx）排放方面的良好性能,在燃气轮机等工业燃烧领域得到了广泛的应用。但是预混燃烧技术在实现清洁燃烧的同时,很容易受到燃烧不稳定（也就是热声不稳定）的困扰。随着工业界对清洁、高效、耐用、可靠的燃气轮机的不断需求,燃烧热声不稳定已经成为阻碍先进燃气轮机燃烧室研发的关键。燃烧不稳定是由不稳定燃烧器内的声波和火焰热释放耦合引起的,火焰与声波的相互作用将在燃烧室内形成非定常的流动振荡,热声不稳定的振幅如果持续增大,将损坏燃烧室的结构或影响燃烧器的正常运行。燃烧不稳定与声学振荡、流体流动/混合振荡和火焰热释放速率振荡等因素有关。交叉学科和非线性的特点,使得燃烧不稳定的分析和控制具有非常大的挑战。与此同时,在预混燃烧室中,燃烧不稳定和NOx排放总是紧密相关的,有时降低了NOx排放,燃烧不稳定出现的概率却会增加。因此如何实现燃烧不稳定与NOx的同步控制是非常重要的。截至目前,在热声振荡条件下,火焰—流动—声学的耦合机理还没有完全研究透彻,相应的热声振荡预测模型也主要停留在实验室阶段。热声振荡的非线性动态特性及其主动或被动控制的研究,是制约高性能燃烧系统尤其是重型燃气轮机燃烧室研发的关键。为了探究预混旋流火焰热声振荡下的特点,并开展相应的主动或被动控制研究,本文搭建了实验室尺度的甲烷旋流预混燃烧试验台,该试验台能够很好的用于燃烧热声振荡的理论和实验研究。本文还设计了各种类型的热声振荡横向射流控制结构,用来研究横向射流参数对热声振荡和NOx排放的控制效果。为了优化横向射流控制的效果,本文还创新性的提出了使用富氧介质和过热蒸汽射流,得从而到了更好的热声振荡抑制效果和更低的污染物排放浓度。为了优化热声振荡的实时主动控制系统,本论文还通过一维数值模拟的方法研究了不同控制策略下热声振荡主动控制器和执行器的响应特点。首先,研究了热声不稳定条件下预混火焰宏观结构和NOx排放的特点。主要研究了甲烷火焰的两个变量影响:燃料流量和当量比。研究结果表明,火焰的当量比逐渐从0.5增大到1.0后,火焰的宏观组织结构发生了变化,火焰前锋的长度先降低后升高,火焰根部的平均长度也逐渐降低。随着燃烧器的热功率和当量比的增加,火焰平均长度增加。预混燃烧热声不稳定的变化图表明了燃烧室内存在热声振荡的模态迁移。在热声不稳定条件下,火焰前锋或火焰根部的温度和速度场严重影响了NOx的排放浓度。研究还发现,沿着燃烧器的径向方向,火焰内循环区和外循环区的峰值温度均发生变化。其次,研究了横向射流参数变化对燃烧热声不稳定的影响。横流射流法简单易行,能同时改变火焰的化学反应过程和燃烧室的流场,从而影响燃烧反应物的混合和涡脱落过程。本文研究了横向射流的流量、射流高度、射流方向、射流介质和射流温度等因素对热声振荡的影响。通过合理的横向射流参数设置,热声振荡的抑制比能够达到90%以上,氮氧化物的抑制比能够达到50%以上。同时还发现,相对分子质量大的二氧化碳气体横向射流控制效果要比氮气、氩气和氦气好。此外,实验过程中还发现了非稳态火焰的模态切换。横向射流能够改变火焰结构,火焰总长度随着射流流量的增加而减小,火焰前锋或火焰根部的长度也随着射流流量的增加而减小。再次,研究了富氧介质和过热蒸汽横向射流的协同控制效果,实现了燃烧热声振荡和NOx排放的协同控制。富氧和过热蒸汽横向射流能够改变燃烧室的温度场,降低NOx排放浓度,在富氧介质和过热蒸汽横向射流下,预混火焰的声波和火焰热释放速率都出现了模态迁移,但两者模态迁移的临界转折点不同。在高流速的横向射流作用下,预混火焰将会变得分散、平坦。研究还发现富氧横向射流对燃烧不稳定的抑制效果与富氧介质的氧浓度有关,但富氧横向射流控制燃烧热声不稳定的具体物理—化学机制仍需进一步研究。然后,研究了混火焰在声场激振条件下的非线性响应。实验研究了非预混火焰在声学激励下的动态响应,通过非线性时间序列分析方法对实验数据进行了分析,得到了几种不同的火焰—声学共振模态。研究发现火焰—声学耦合共振只在一定的激振频率下出现,非预混燃烧器的燃烧室和进气段的声学共振特性不同,分别表现为准周期振荡和极限环振荡。火焰—声学耦合共振会导致燃烧器的振荡频率和振幅发生模态迁移,燃烧器入口长度和风量变化时,观察到了火焰热释放速率的间歇性抖动,燃烧器入口长度越长,振动越剧烈。最后,研究了不同的主动控制策略下热声振荡的主动控制效果。通过建立火焰和声场的热声耦合一维模型,对比了不同主动控制策略对热声极限环振荡状态和瞬态变化过程的抑制特点,还比较了主动控制过程中的热声振荡信号的衰减时间。最后为了评估主动控制的效果,研究了四种控制策略下,主动控制器的执行器电压幅值变化特点。
王式兴[8]（2020）在《压力条件下气体火焰燃烧特性的热流量法测量及机理研究》文中研究表明在化石燃料的气化利用过程中,由于原料的不同及气化方式的差异,气体燃料的组成存在着很宽的变化范围,如煤和生物质气化气的主要成分为氢气和一氧化碳,甲烷还包含氮气和二氧化碳等稀释气体。燃气组成的不确定性对燃烧室设备稳定运行和高效清洁燃烧提出了更高的要求。同时,发展多种高效燃烧方式如富氧燃烧结合CO2捕集与排放技术,燃气轮机贫预混稀薄燃烧技术对降低碳排放,控制污染物生成具有重要意义。化石燃料气化气还可以进一步合成为各种清洁替代能源,这其中,发展醇醚类含氧燃料和氨气无碳燃料对海陆空运输及电力生产具有重要意义。实际的工业燃烧设备包括燃气轮机,内燃机和增压锅炉等多为高温高压的燃烧环境。涉及到燃烧稳定性的燃料组分的变化,回火,熄火,自点火现象和高压下的可燃极限与预混火焰的固有参数层流火焰速度密切相关。为了进一步增加对不同燃料燃烧特性的了解,开展高压下实验室尺度的基础层流燃烧特性研究可以为机理发展和燃烧器设计提供实验基础。同时测量污染物的排放特性有利于选择合适的操作区间,对新型替代燃料在工业燃烧设备中的应用提供理论指导。本文搭建了高压层流燃烧试验台,结合光学测量方法,烟气测量方法和数值模拟手段对不同燃料和燃烧方式在压力条件下的层流燃烧特性进行了系统性的研究。首先,搭建了基于热流量炉的高温高压层流燃烧试验台,用于获得高压下一维绝热无拉伸平面火焰。首先研究了甲烷在高压下的富氧燃烧特性,测量了0.5MPa下的CH4/O2/N2和CH4/O2/CO2的层流火焰速度,系统研究了压力当量比,氧含量和二氧化碳稀释对层流火焰速度的影响。当前实验测量结果与文献值以及模拟结果具有良好的一致性,验证了高压试验台的可靠性。接着用一维火焰模型分析了CO2稀释的热扩散和化学反应作用。在常压和高压情况下,由CO2稀释导致的层流火焰速度降低,热扩散效应在起主要作用。然后用实验获得的火焰速度拟合了压力幂指数β,可以预测更高压力下的火焰速度,结果表明β随着氧摩尔分数的增加而增加。并且观察到压力幂指数在富燃区的先增加后减小行为和超绝热火焰温度现象,表示了富燃区反应路径发生变化。其次,研究了合成气贫燃高压层流燃烧特性及荧光测量。为了抑制细胞火焰,在O2/He氧化剂中测量了1.1 MPa下的稀薄预混H2-CO和H2-N2合成气的各种燃料掺混比的层流火焰速度,根据获得的实验结果,测试了五种合成气高温高压反应机理,并对其不同的准确性做出评价。不同机理的反应路径相同而选取速率常数不同是造成不同敏感性及不同预测结果的原因尤其是HO2链增长反应。随着压力的升高,层流燃烧速度降低,对于燃料中氢含量较高或氧化剂中稀释剂含量较高的合成气,质量燃烧率先增大后减小。这表明绝热火焰温度降低是导致质量燃烧速率的负压依赖性的原因,并降低了整体反应级数,总体反应级数对于火焰温度较低的合成气又会随着压力继续增加。另外研究了CO2稀释和甲烷添加对生物质合成气H2/CO/CH4/O2/稀释气的层流燃烧特性的影响。OH*化学发光的测量结果表明,随着压力的增加,火焰前锋高度先减小然后增大,这与质量燃烧速率的非单调变化相对应,并且可以用作机理验证的目标之一。最后,研究了氨气,二甲醚层流燃烧及污染物排放特性。首先进行了常压下甲烷/二甲醚/氢气/空气不同当量比的层流火焰速度测量,对比了氢气添加对二甲醚的氧化路径的影响。反应路径分析表明CH3是在C2路径和DME分解路径中重要的自由基。并由此推出层流火焰速度与自由基峰值摩尔分数呈线性相关。对于新型无碳燃料氨气,通过热流量炉法和烟气分析仪,获得了不同当量比,不同氨含量下压力0.5 MPa下的氨气/甲烷,氨气/氢气,氨气/一氧化碳和氨气/合成气的层流火焰速度和详细NOx排放数据。提高的氨质量燃烧率引入了较大的预测不确定度。然后用实验获得的火焰速度拟合了压力幂指数β,并且在中等氨含量的条件下β存在最小值导致了火焰速度在该范围内对压力变化十分敏感。压力指数可以作为是验证和发展氨化学的独立指标。敏感性和反应路径分析表明氨化学在富燃工况下比在贫燃工况下的重要性更强,尤其是通过再结合反应形成N2Hi的路径影响火焰速度。N2Hi反应路径和H2NO,N2O反应路径是决定贫燃和富燃侧火焰速度预测差别的原因,指出了后期机理优化调整的方向。氨气和不同成分的合成气掺混具有相似的NOx排放特性尽管它们的火焰速度相差很大。对于氨/氢气和氨/甲烷在高压下的详细NOx排放测量结果表明,NH3,HCN和NOx的生成分别在富燃和贫燃,高氨含量和低氨含量得到促进,提高压力降低了NOx排放水平,并给出了实际应用氨燃料推荐的掺混比和当量比。
郭乔轩[9]（2020）在《贫预混旋流燃烧器的回熄火数值模拟研究》文中进行了进一步梳理贫燃预混燃烧能降低火焰面温度从而有效降低热力学NOx的生成,是现代燃气轮机中普遍采用的低污染燃烧技术,但是因为贫燃预混燃烧过程偏离了合适的化学当量比,所以容易发生燃烧不稳定的现象。本文重点关注贫预混旋流燃烧器的回火和吹熄两种不稳定燃烧现象,通过建立快速预测回火和吹熄边界的数值模拟方法,用于分析和预测实际燃烧器的回熄火边界和稳定燃烧工况范围,以期为燃烧室设计和运行优化提供模拟分析手段。以文献中的贫预混旋流燃烧器为对象,采用稳态的计算流体力学模拟方法,改变工况逐步调节预混气混合分数获得一系列回火和吹熄边界值。对比分析使用Realizable k-ε和RSM两种湍流模型模拟得到的不同预混气成分下的燃烧器回火和吹熄边界,并与实验数据进行验证,根据结果在计算流体力学模拟中选择预测效果较好的RSM湍流模型。对模拟回火和吹熄边界过程中的得到的数据进行了分析,获得燃烧室特征位置的平均Damk?hler（Da）数与进口预混气的混合分数的关系,结果表明不同气速条件下回火临界点的1/Da以及吹熄临界点的Da和混合分数具有一定的线性相关性。随后,在固定进口几何旋流数的条件下,分析了三种旋流器进口结构尺寸对回熄火边界以及流场的影响,表明在固定几何旋流数情况下,存在最佳进口结构尺寸组合可获得燃烧器的最大稳定燃烧工况范围。在稳态模拟得到的回熄火边界基础上,选取典型工况进行非稳态的计算流体力学模拟,以获得回火和吹熄发生的动态变化过程。同时也对稳态模拟回火吹熄边界的方法进行对比验证,提取非稳态模拟得到的不同时刻燃烧室流场温度分布进行吹熄（LBO）分析,更加直观显示非稳态模拟吹熄结果。基于稳态的计算流体力学模拟数据,建立了燃烧器的化学反应器网络（CRN）模型,用于预测燃烧器的吹熄边界,并获得与稳态模拟结果相同趋势的吹熄边界,此方法可进一步缩短吹熄预测的计算消耗时间,实现更加快速的吹熄边界预测。将建立的稳态计算模拟方法应用于某干式低排放的贫预混旋流燃烧器回熄火边界预测,预测了燃料加氢和氧化剂加湿对回熄火边界的影响。同时,建立了贫预混旋流燃烧器的CRN模型,对吹熄边界进行预测,并得到与前文类似结论,也表明这种CFD-CRN快速吹熄预测方法存在进一步挖掘和改进的空间。
刘广义[10]（2020）在《典型小分子可燃气体层流燃烧速度与机理研究》文中提出在能源与环境的双重约束下,以高效、低污染和减少温室气体排放为目的的新型燃烧技术不断出现并得以发展。可燃气体预混燃烧是燃烧实际应用中最基础、最重要的研究课题。对可燃气体的层流预混燃烧特性的研究可对燃料品质和燃烧特性进行全面了解,为其工业应用提供理论基础。由于低热值气体燃烧和燃料的富氧燃烧、增氧燃料以及稀释燃烧的层流预混可燃物都是燃料、氧气和稀释气体的混合物,本文对它们的层流预混燃烧特性进行统一研究。通过数值模拟对环境条件下不同浓度范围的CH4-O2-N2-CO2混合物的层流燃烧速度进行统一研究。研究发现,CH4-O2层流燃烧速度与当量比呈三次函数;归一化的CH4-O2-N2混合物的层流燃烧速度与稀释比大致呈一次函数,一次函数的斜率与当量比有关;归一化的CO2稀释CH4-O2混合物层流燃烧速度与稀释比呈二次函数,二次函数的一次项与二次项都和当量比有关。CH4-O2-N2-CO2层流燃烧速度可通过混合模型用CH4-O2-N2和CH4-O2-CO2层流燃烧速度计算。Brokaw形式的质量模型和基于绝热火焰温度的混合模型准确度最高。与实验数据的对比证明关联式和混合模型具有比较高的计算精度。对C3H8-O2-CO2和C3H8-O2-N2混合物在环境条件下的层流燃烧速度进行了实验和数值研究。通过热流量法和合适的数据处理方式得到了一系列C3H8-O2-N2和C3H8-O2-CO2层流燃烧速度。根据这些新的实验数据,对5种详细的机理模型的性能进行了研究。所有5种机理模型都预测了层流燃烧速度随当量比和稀释比的变化趋势,其中UDEL模型的预测显示出最高的准确度,特别是在CO2稀释气氛中。SANDIAGO预测C3H8-O2-N2-CO2的层流燃烧速度的最大值发生在化学计量比上,这与其他机理和实验结果不同。POLIMI预测的层流燃烧速度要比其他模型和实验结果大得多。在相同的稀释比下,CO2中的层流燃烧速度远小于N2。通过对数值计算结果的分析得到了N2/CO2稀释比和归一化层流燃烧速度的关联式为二阶多项式。一阶和二阶系数与当量比呈二阶多项式相关。通过基于大活化能假设（Large Activation-energy Assumption）的单步总包反应模型和详细机理模型解释了稀释气体影响C3H8-O2-N2和C3H8-O2-CO2层流燃烧速度的原理。所有火焰参数（包括绝热火焰温度、整体反应级数、整体活化能、Lewis数、Arrhenius数等）均随稀释比而变化。基于单步总包反应模型和灵敏度分析,稀释气体的输运效应对层流燃烧速度的影响很小。热效应是抑制层流燃烧速度的主要因素。然而,随着稀释气体率的增加,所有效应都逐渐减小。详细的动力学机理模型分析表明,所有混合物的层流燃烧速度都与自由基有关。层流燃烧速度与（H+OH+O）最大摩尔分数呈线性关系。从两个方面解释了层流燃烧速度与稀释比之间的非线性趋势:对于单步总包模型,它是由参数（1-Ar/Ar0）与稀释比之间的非对数相关性产生的;对于详细的机理模型,它是包括H、OH和O在内的自由基浓度下降的结果。与实验数据的对比证明基于大活化能假设（Large Activation-energy Assumption）的单步总包反应模型过高估计了稀释比的影响,特别是在当量比远离1的时候。在数值研究中引入虚拟物种,研究了CO2取代N2时的各种效应对层流燃烧速度的影响。结果表明,当CO2取代N2时,层流燃烧速度的降低主要是由热效应引起的。化学效应对稀释比和当量比的变化比热效应更敏感。输运效应最小可以疏忽。通过柱塞流中丙烷氧化的数值模拟,重点研究了丙烷燃烧过程中CO2的化学效应。灵敏度和生成率分析表明,CO2对引发丙烷氧化的初级反应几乎没有影响,但延缓了一些关于中间氧化和自由基转化的反应。其中R99 CO+OH=CO2+H是CO形成和消耗的最重要的基元反应,R84 OH+H2=H2O+H是H2生成和消耗最重要的基元反应。这两个基元反应对N2和CO2气氛中预混丙烷火焰的差异起着决定性的作用。通过对四种总包反应模型和一种详细机理模型的数值结果的比较,证明JL2模型是预测不同温度,不同当量比和不同稀释气体下丙烷氧化的精度最高的总包反应模型,而WD1机理被证明不适合丙烷稀释燃烧,特别是在富燃料的条件下。
二、甲烷预混燃烧火焰的详细数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、甲烷预混燃烧火焰的详细数值模拟（论文提纲范文）
（1）球形压力容器内可燃气体爆炸过程数值模拟及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 压力容器爆炸概述 |
| 1.2.1 压力容器爆炸的特点及危害 |
| 1.3 可燃气体爆炸研究现状 |
| 1.3.1 可燃气体爆炸极限 |
| 1.3.2 可燃气体爆炸的基本形式 |
| 1.3.3 可燃气体爆炸的基本参数 |
| 1.3.4 可燃气体的燃爆特性 |
| 1.4 可燃气体爆炸的特征参数 |
| 1.4.1 有合适浓度燃料气体和氧气 |
| 1.4.2 点火能量对可燃气体爆炸参数的影响 |
| 1.4.3 可燃气体爆炸极限的计算方法 |
| 1.5 密闭容器内可燃气体爆炸的研究现状 |
| 1.5.1 密闭容器中可燃气体爆炸发展过程 |
| 1.6 本文的研究内容 |
| 第二章 球形压力容器爆炸实验系统的建立 |
| 2.1 球形压力容器气体爆炸测试系统 |
| 2.1.1 配气系统 |
| 2.1.2 点火系统 |
| 2.1.3 数据采集系统 |
| 2.1.4 实验程序及初始条件 |
| 2.2 本章小结 |
| 第三章 可燃气体爆炸过程数值模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 数值模拟的步骤 |
| 3.1.2 物理模型介绍 |
| 3.1.3 燃烧模型介绍 |
| 3.2 几何模型 |
| 3.3 物理模型 |
| 3.4 计算区域及网格划分 |
| 3.4.1 计算区域 |
| 3.4.2 Y+的计算 |
| 3.4.3 网格划分及求解参数设置 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 球形压力容器中可燃气体爆炸过程实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 甲烷爆炸过程流场参数研究 |
| 4.3 不同浓度甲烷爆炸与爆炸特征值之间的关系 |
| 4.4 甲烷爆炸过程的机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 球形压力容器中可燃气体爆炸过程的数值模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 边界条件以及初始化计算 |
| 5.3 初始条件 |
| 5.4 模拟结果 |
| 5.4.1 实验结果与数值模拟结果对比 |
| 5.4.2 模拟结果分析 |
| 5.4.3 流场参数与可燃气爆炸半径模拟结果分析 |
| 5.4.4 流场参数与反应时间曲线分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）浸没燃烧天然气加热装置燃烧室优化数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 天然气加热技术背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 全预混式金属纤维表面燃烧技术概述及研究现状 |
| 1.2.1 金属纤维燃烧器燃烧系统组成及工作原理 |
| 1.2.2 金属纤维燃烧器特性及应用 |
| 1.2.3 研究现状 |
| 1.3 燃烧室设计方法概述 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 燃烧室优化相关理论计算 |
| 2.1 装置燃烧原理 |
| 2.2 燃烧室优化原则 |
| 2.3 燃烧室设计相关理论计算 |
| 2.4 金属纤维燃烧器火焰高度计算 |
| 2.4.1 装置燃烧所需空气量、燃气量计算 |
| 2.4.2 预混气入口质量流率计算 |
| 2.4.3 预混气入口压力计算 |
| 2.4.4 一维层流预混火焰传播模型 |
| 2.4.5 CHEMKIN数值求解一维层流预混火焰传播 |
| 2.4.6 燃烧温度计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 燃烧室燃烧数值模拟研究 |
| 3.1 燃烧室物理建模 |
| 3.1.1 物理模型及简化 |
| 3.1.2 网格划分及网格独立性验证 |
| 3.1.3 模型假定 |
| 3.2 数学建模 |
| 3.2.1 基本控制方程 |
| 3.2.2 湍流模型 |
| 3.2.3 组分输运与化学反应模型 |
| 3.2.4 气体辐射模型 |
| 3.2.5 NO_x模型 |
| 3.3 边界条件和区域条件设置 |
| 3.3.1 边界条件 |
| 3.3.2 区域条件 |
| 3.4 模型求解 |
| 3.4.1 求解方法 |
| 3.4.2 松弛因子设置 |
| 3.4.3 定义全局初始条件 |
| 3.4.4 定义局部区域初始条件 |
| 3.4.5 求解过程监控 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 在役结构燃烧室模拟计算结果分析 |
| 4.1 冷态模拟分析 |
| 4.2 热态模拟验证 |
| 4.3 温度分布 |
| 4.4 CH_4 摩尔分数分布 |
| 4.5 CO、NO_x摩尔分数分布 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 燃烧室优化模拟结果分析 |
| 5.1 200KW下变结构变过剩空气系数模拟分析 |
| 5.2 最佳结构在最佳过剩空气系数下变功率模拟分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）含氢燃料多微混射流火焰的燃烧特性与稳焰机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 概述 |
| 1.1.2 重型燃气轮机燃烧室技术发展 |
| 1.1.3 微混燃烧技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微混燃烧技术发展 |
| 1.2.2 多微混射流的流动特性 |
| 1.2.3 燃料组分对燃烧特性的影响 |
| 1.2.4 微混燃烧的稳焰机制 |
| 1.3 课题研究内容及预期目标 |
| 第2章 CFD数值模拟方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.3 燃烧模型 |
| 2.3.1 先导扩散效应与FGM燃烧模型 |
| 2.3.2 扩散FGM小火焰建模 |
| 2.3.3 FGM-PDF表的建立 |
| 2.3.4 湍流火焰速度模型 |
| 第3章 微混燃烧的火焰及排放特性 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 微混模型燃烧器设计 |
| 3.3 实验设置 |
| 3.4 火焰结构特性 |
| 3.4.1 不同当量比下的火焰形态 |
| 3.4.2 热负荷/出口速度的影响 |
| 3.4.3 不同氢含量的影响 |
| 3.5 排放特性 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 多微混射流的流动特性 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 多微混射流流动特性的实验研究 |
| 4.2.1 实验设置 |
| 4.2.2 实验可重复性 |
| 4.2.3 喷嘴之间的差异 |
| 4.2.4 雷诺数的影响 |
| 4.2.5 不同截面速度径向分布差异 |
| 4.2.6 单喷嘴与多喷嘴的差异 |
| 4.3 数值模拟验证 |
| 4.3.1 数值设置与网格无关性验证 |
| 4.3.2 数值模拟结果验证 |
| 4.3.3 喷嘴出口附近速度分布 |
| 4.3.4 燃空掺混均匀性 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 富氢微混火焰模拟 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 FGM小火焰建模 |
| 5.3 富氢微混火焰模拟 |
| 5.3.1 实验和模拟设置 |
| 5.3.2 冷态流场验证 |
| 5.3.3 火焰OH云图对比 |
| 5.3.4 火焰根部位置对比 |
| 5.3.5 火焰剪切层对比 |
| 5.3.6 轴向中心线OH对比 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 微混燃烧的稳焰机制研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 预混火焰的基本效应 |
| 6.2.1 微混火焰的界定 |
| 6.2.2 湍流火焰速度模型验证 |
| 6.2.3 微混燃烧的稳焰区 |
| 6.2.4 唇缘结构对稳焰区的影响 |
| 6.3 剪切层拉伸效应 |
| 6.4 烟气回流效应 |
| 6.4.1 几何简化与网格设置 |
| 6.4.2 伴流对微混稳焰的影响 |
| 6.4.3 多喷嘴间距对微混稳焰的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点总结 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）矿井连通空间瓦斯爆炸传播模拟实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在问题及不足 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 2 实验系统及实验方法 |
| 2.1 实验系统设计思路 |
| 2.2 实验系统构成 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.4 实验参数 |
| 2.5 密闭容器内瓦斯爆炸特性 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 连通空间瓦斯爆炸传播特性实验研究 |
| 3.1 实验设置 |
| 3.2 不同浓度条件下连通空间瓦斯爆炸传播特性 |
| 3.3 不同阻塞率障碍物条件下连通空间瓦斯爆炸传播特性 |
| 3.4 末端闭口条件下连通空间瓦斯爆炸传播特性 |
| 3.5 密闭/连通条件下容器内瓦斯爆炸特性对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 连通空间瓦斯爆炸传播过程数值模拟研究 |
| 4.1 数值模型及方法 |
| 4.2 连通空间内瓦斯爆炸传播过程模拟结果分析 |
| 4.3 连通空间内瓦斯爆炸传播特性参数模拟结果分析 |
| 4.4 连通空间内瓦斯爆炸火焰加速传播机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 连通空间内不同浓度梯度条件下瓦斯爆炸实验研究 |
| 5.1 实验设置 |
| 5.2 薄膜破裂原因及破裂压力 |
| 5.3 不同浓度梯度条件下瓦斯爆炸超压传播特性 |
| 5.4 不同浓度梯度条件下瓦斯爆炸火焰传播特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 连通空间内瓦斯二次爆炸现象研究 |
| 6.1 瓦斯爆炸超压振荡特性 |
| 6.2 瓦斯爆炸火焰回流特性 |
| 6.3 瓦斯爆炸二次升压特性 |
| 6.4 连通空间瓦斯二次爆炸产生过程分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）煤矿巷道网络中瓦斯爆炸火焰和压力波传播规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状及发展趋势 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法和技术路线 |
| 2 大尺度瓦斯爆炸实验系统和数值计算方法 |
| 2.1 大尺度瓦斯爆炸实验系统设计与构建 |
| 2.2 瓦斯爆炸的数值计算方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 大尺度管道中瓦斯爆炸的实验和数值模拟研究 |
| 3.1 大尺度管道中瓦斯爆炸的实验研究 |
| 3.2 大尺度管道中瓦斯爆炸的数值计算 |
| 3.3 管状空间中瓦斯爆炸的尺寸效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 煤矿典型爆源区域的火焰传播和压力分布特征 |
| 4.1 简单直巷中瓦斯爆炸的火焰传播和压力分布特征 |
| 4.2 采煤工作面瓦斯爆炸的火焰传播和压力分布特征 |
| 4.3 掘进工作面瓦斯爆炸的超压分布和火焰作用范围 |
| 4.4 联络巷瓦斯爆炸的超压分布和火焰作用范围 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 瓦斯爆炸压力波在巷道中的衰减规律 |
| 5.1 压力波在直巷中的衰减规律 |
| 5.2 压力波在转弯巷道中的衰减特性 |
| 5.3 压力波在分叉巷道中的衰减规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 瓦斯爆炸火焰作用范围和压力分布简化预测模型 |
| 6.1 简化预测模型的建立 |
| 6.2 简化预测模型的验证和应用 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 大尺度瓦斯爆炸实验系统标准操作规程 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）超临界水热燃烧小火焰模型及大涡模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 超临界水的物化特性 |
| 1.1.2 超临界水氧化技术 |
| 1.2 超临界水热燃烧的研究进展 |
| 1.2.1 超临界水热燃烧技术 |
| 1.2.2 超临界水热燃烧反应器 |
| 1.2.3 超临界水热燃烧的基本特性 |
| 1.2.4 超临界水热燃烧的应用前景与挑战 |
| 1.3 数值燃烧学 |
| 1.3.1 湍流计算方法 |
| 1.3.2 湍流燃烧模型 |
| 1.3.3 超临界水热燃烧的数值模拟研究进展 |
| 1.4 本文研究内容与结构 |
| 2 超临界水热燃烧的数值模拟方法 |
| 2.1 超临界水热工况下物性建模方法 |
| 2.1.1 状态方程 |
| 2.1.2 热物理性质 |
| 2.1.3 输运性质 |
| 2.2 超临界水热燃烧的控制方程 |
| 2.2.1 层流超临界水热燃烧模拟 |
| 2.2.2 超临界水热燃烧的大涡模拟 |
| 2.3 小火焰燃烧模型 |
| 2.3.1 小火焰模型的建模方法 |
| 2.3.2 小火焰/过程变量模型 |
| 2.3.3 小火焰/过程变量模型的大涡模拟方法 |
| 2.4 数值平台及数值算法 |
| 2.5 数值方法验证 |
| 2.5.1 超临界物性模型验证 |
| 2.5.2 燃烧计算平台验证 |
| 2.5.3 超临界大涡模拟计算平台验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 超临界水热燃烧中的真实流体效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法与工况设置 |
| 3.3 非预混超临界水热燃烧 |
| 3.3.1 真实流体效应对流场的影响 |
| 3.3.2 真实流体效应对燃烧的影响 |
| 3.4 预混超临界水热燃烧 |
| 3.4.1 真实流体效应对燃烧的影响 |
| 3.4.2 真实流体效应对火焰传播速度的影响 |
| 3.5 超临界水热燃烧中刘易斯数假设 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 超临界水热燃烧小火焰模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超临界水热燃烧小火焰/过程变量模型 |
| 4.3 计算方法与工况设置 |
| 4.4 计算结果和讨论 |
| 4.4.1 物性模型的影响 |
| 4.4.2 先验验证 |
| 4.4.3 后验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 超临界水热燃烧小火焰模型大涡模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非绝热超临界水热燃烧小火焰/过程变量模型 |
| 5.3 计算方法与工况设置 |
| 5.4 计算结果和讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于人工神经网络的超临界小火焰模型研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 传统建库方法与人工神经网络建库方法 |
| 6.3 测试算例 |
| 6.4 计算结果和讨论 |
| 6.4.1 先验验证 |
| 6.4.2 后验验证 |
| 6.4.3 计算性能分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（7）旋流预混燃烧热声不稳定的动态特性与控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号清单 |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 燃烧热声不稳定的诱因研究现状 |
| 1.2.1 燃烧室内流场的影响 |
| 1.2.2 火焰热释放率的影响 |
| 1.2.3 燃烧室声学阻抗的影响 |
| 1.3 燃烧热声不稳定的被动控制研究现状 |
| 1.4 燃烧热声不稳定的主动控制研究现状 |
| 1.5 燃烧热声不稳定的动态特性研究现状 |
| 1.6 论文选题依据与研究内容 |
| 1.6.1 论文选题依据 |
| 1.6.2 论文研究内容 |
| 2.预混燃烧热声振荡和污染物排放的变化特点 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验设置 |
| 2.2.1 预混燃烧器结构设计 |
| 2.2.2 仪器设备介绍 |
| 2.3 预混燃烧热声不稳定包络线图 |
| 2.4 预混火焰宏观结构的演变过程 |
| 2.5 NO_x排放特性 |
| 2.6 本章小结 |
| 3.横向射流参数对预混燃烧热声不稳定的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 横向射流结构对燃烧不稳定性的影响 |
| 3.2.1 环形微孔结构设计 |
| 3.2.2 热声不稳定的环形微孔射流优化控制 |
| 3.2.3 火焰热释放的振幅和频率迁移 |
| 3.2.4 火焰长度和温度分布的变化 |
| 3.2.5 研究小结 |
| 3.3 横向射流方向对燃烧不稳定性的影响 |
| 3.3.1 扁口射流结构设计 |
| 3.3.2 水平和垂直方向射流对燃烧不稳定的影响 |
| 3.3.3 水平和垂直方向射流对NO_x排放的影响 |
| 3.3.4 水平和垂直方向射流对火焰形态的影响 |
| 3.3.5 研究小结 |
| 3.4 横向射流介质对燃烧不稳定性的影响 |
| 3.4.1 横向射流流量的影响 |
| 3.4.2 射流喷嘴内径的影响 |
| 3.4.3 不同射流介质对NO_x排放的影响 |
| 3.4.4 火焰模态的变化特点 |
| 3.4.5 研究小结 |
| 4.Oxy富氧横向射流对燃烧热声振荡和NO_x排放的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 环形N_2/O_2和 CO_2/O_2射流对燃烧不稳定和 NO_x排放的影响 |
| 4.2.1 CO_2/O_2和N_2/O_2射流对燃烧不稳定的影响 |
| 4.2.2 燃烧器的NO_x排放和温度场变化特点 |
| 4.2.3 火焰宏观结构的变化特点 |
| 4.2.4 研究小结 |
| 4.3 不同预热温度的CO_2/O_2射流燃烧不稳定和排放的影响 |
| 4.3.1 预热CO_2/O_2射流对燃烧不稳定的影响 |
| 4.3.2 NO_x排放的特点 |
| 4.3.3 火焰模态的变化 |
| 4.3.4 研究小结 |
| 4.4 富氧横向射流控制热声不稳定时的相关性分析 |
| 4.4.1 相关性分析 |
| 4.4.2 火焰振荡模态的变化 |
| 4.4.3 研究小结 |
| 5.过热蒸汽对热声不稳定和NO_x排放的协同控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验设备 |
| 5.3 蒸汽流速的影响 |
| 5.4 蒸汽射流喷嘴尺寸的影响 |
| 5.5 蒸汽射流下NO_x排放特性 |
| 5.6 火焰结构的变化 |
| 5.7 本章小结 |
| 6.燃烧器几何结构对热声振荡动态特性的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验装置与非线性时间序列分析 |
| 6.3 声场激振下的火焰—声学共振 |
| 6.4 火焰—声学共振特性的分析 |
| 6.5 火焰热释放共振特性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7.热声振荡主动控制时的衰减时间和抑制比研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 热声耦合的数学建模 |
| 7.3 Simulink仿真模型 |
| 7.4 极限环和瞬态热声振荡的控制 |
| 7.5 控制器和执行器的有效性 |
| 7.6 控制过程中热声衰减时间的变化 |
| 7.7 本章小结 |
| 8.全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.1.1 主要研究成果和结论 |
| 8.1.2 主要创新点 |
| 8.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间研究成果和荣誉 |
（8）压力条件下气体火焰燃烧特性的热流量法测量及机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 压力条件下火焰燃烧及应用 |
| 1.2.1 整体煤气化联合循环关键技术 |
| 1.2.2 富氧燃烧技术 |
| 1.2.3 新型替代燃料 |
| 1.3 层流预混火焰特性 |
| 1.3.1 层流预混火焰结构 |
| 1.3.2 火焰速度定义 |
| 1.3.3 压力条件下火焰速度测量方法 |
| 1.3.3.1 球形爆炸法 |
| 1.3.3.2 对冲火焰法和停滞流火焰法 |
| 1.3.3.3 锥形火焰/本生灯法 |
| 1.3.3.4 热流量法 |
| 1.4 压力条件下层流火焰燃烧特性研究现状 |
| 1.4.1 含氧燃料及富氢燃料层流燃烧特性 |
| 1.4.2 甲烷富氧层流燃烧特性 |
| 1.4.3 合成气高压层流燃烧特性 |
| 1.4.4 氨气高压层流燃烧特性 |
| 1.5 压力条件下多组分测量研究现状 |
| 1.5.1 烟气测量方法 |
| 1.5.2 光学测量方法 |
| 1.6 本文研究内容及结构 |
| 2 试验仪器及系统 |
| 2.1 热流量炉燃烧器 |
| 2.2 高压燃烧试验台 |
| 2.2.1 高压腔腔体 |
| 2.2.2 压力及排气控制 |
| 2.2.3 数据采集及软件 |
| 2.3 实验不确定度分析 |
| 2.4 像增强型CCD相机(ICCD) |
| 2.5 烟气分析仪 |
| 3 常压下氢气掺混甲烷/二甲醚的层流火焰速度测量及机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法和模拟手段 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 动力学模拟 |
| 3.3 实验结果和机理验证 |
| 3.4 甲烷/二甲醚掺混比和氢气含量的影响 |
| 3.5 敏感性和动力学分析 |
| 3.6 H,OH和CH_3的自由基行为 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 加压条件下甲烷富氧燃烧层流火焰速度及机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法和模拟手段 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 模拟手段 |
| 4.3 当量比和压力对CH_4/O_2/N2层流火焰速度的影响 |
| 4.4 当量比和压力对CH_4/O_2/CO_2层流火焰速度的影响 |
| 4.5 CO_2稀释的热扩散作用和化学反应作用 |
| 4.6 敏感性和动力学分析 |
| 4.7 富燃区非单调行为 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 高压下合成气层流火焰燃烧特性及化学荧光分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法和模拟手段 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 模拟手段 |
| 5.3 当量比对合成气层流火焰速度的影响 |
| 5.4 压力对合成气层流火焰速度的影响 |
| 5.5 H_2-CO比例对合成气层流火焰速度的影响 |
| 5.6 CO_2稀释对合成气层流火焰速度的影响 |
| 5.7 甲烷添加对合成气层流火焰速度的影响 |
| 5.8 质量燃烧率 |
| 5.9 敏感性和动力学分析 |
| 5.9.1 不同压力下的敏感性和自由基生成速率 |
| 5.9.2 不同CO_2稀释的敏感性和反应速率 |
| 5.9.3 不同CH_4添加的组分场 |
| 5.10 火焰前锋高度变化 |
| 5.11 本章小结 |
| 6 高压下氨气层流火焰燃烧特性及NO_x排放测量 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 火焰不稳定分析及模拟手段 |
| 6.2.1 火焰不稳定性对SL测量的影响 |
| 6.2.2 辐射对SL测量的影响 |
| 6.2.3 金属盘片的催化对SL测量的影响 |
| 6.2.4 烟气测量方法 |
| 6.2.5 模拟手段及机理发展 |
| 6.3 氨/合成气层流火焰速度 |
| 6.3.1 氨气含量对层流火焰速度的影响 |
| 6.3.2 当量比对层流火焰速度的影响 |
| 6.4 氨/甲烷层流火焰速度及机理发展 |
| 6.4.1 氨/甲烷机理发展 |
| 6.4.2 氨/甲烷及氨/氢气火焰速度 |
| 6.5 压力对氨气层流火焰速度的影响 |
| 6.6 火焰速度动力学及敏感性分析 |
| 6.6.1 NH_3/合成气/空气火焰 |
| 6.6.2 NH_3/氢气/空气火焰 |
| 6.7 NO_x排放特性 |
| 6.7.1 合成气掺混对氨火焰NO生成的影响 |
| 6.7.2 烟气NO_x测量结果分析 |
| 6.7.3 NO_x生成的动力学分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 7.1 主要内容及结论 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（9）贫预混旋流燃烧器的回熄火数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外应用和研究现状 |
| 1.2.1 回熄火边界的判断 |
| 1.2.2 回熄火的机理研究 |
| 1.2.3 燃烧室结构参数对回熄火边界的影响 |
| 1.2.4 燃烧室运行参数对回熄火边界的影响 |
| 1.2.5 回熄火的数值模拟方法 |
| 1.2.6 回熄火中的准则数分析 |
| 1.2.7 化学反应器网络模型用于吹熄预测 |
| 1.2.8 研究现状小结 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 回熄火边界的计算流体力学模拟方法及验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 计算流体力学模型介绍 |
| 2.2.1 湍流模型 |
| 2.2.2 燃烧模型 |
| 2.3 计算流体力学模型验证 |
| 2.3.1 网格划分及计算条件设置 |
| 2.3.2 模拟结果验证 |
| 2.4 回熄火边界的稳态模拟验证 |
| 2.4.1 旋流器几何模型 |
| 2.4.2 网格无关性验证 |
| 2.4.3 计算模型及边界条件设置 |
| 2.4.4 回熄火判断 |
| 2.4.5 回熄火模拟结果验证 |
| 2.4.6 准则数的分析应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 旋流器进口结构对回熄火边界的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 旋流器进口结构 |
| 3.3 不同旋流器进口的回熄火边界 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 贫预混旋流燃烧器回熄火的非稳态模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 回熄火非稳态模拟 |
| 4.2.1 计算设置 |
| 4.2.2 回火结果分析 |
| 4.2.3 吹熄结果分析 |
| 4.3 吹熄过程分析 |
| 4.3.1 LBO分析方法介绍 |
| 4.3.2 LBO分析结果 |
| 4.4 采用化学反应器网络预测吹熄过程 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 DLN旋流燃烧器的回熄火边界数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DLN贫预混旋流燃烧器 |
| 5.3 不同预混气成分对回熄火边界的影响 |
| 5.3.1 燃料加氢对回熄火边界的影响 |
| 5.3.2 空气加湿对回熄火边界的影响 |
| 5.4 化学反应器网络模型预测吹熄边界 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）典型小分子可燃气体层流燃烧速度与机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 新型燃烧技术 |
| 1.2.1 富氧燃烧(OXY-FUEL COMBUSTION) |
| 1.2.2 增氧燃烧(OXY ENRICHMENT COMBUSTION) |
| 1.2.3 稀释燃烧 |
| 1.3 低热值气体的燃烧与利用 |
| 1.4 层流燃烧速度的测量方法 |
| 1.4.1 本生灯法 |
| 1.4.2 球形火焰法 |
| 1.4.3 对冲/滞止火焰法 |
| 1.4.4 热流量法 |
| 1.4.5 扩展管法与阶梯型扩展管法 |
| 1.5 化学反应动力学研究 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 2.甲烷-氧气-氮气-二氧化碳混合物层流燃烧速度 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值模拟 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 机理验证 |
| 2.3.2 稀释气体浓度的不同定义方式的影响 |
| 2.3.3 稀释比与层流燃烧速度关联式 |
| 2.4 CH4-O_2-N_2-CO_2 层流燃烧速度混合模型 |
| 2.5 验证 |
| 2.6 结论 |
| 3.C_3H_8-O_2-CO_2与C_3H_8-O_2-N_2 层流燃烧速度I:实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数据处理和误差分析 |
| 3.2.1 SL的测定 |
| 3.2.2 误差分析 |
| 3.3 数值模拟 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 机理验证 |
| 3.4.2 C_3H_8+O_2+N_2 |
| 3.4.3 C_3H_8+O_2+CO_2 |
| 3.4.4 CO_2/N_2稀释比与层流燃烧速度关联式 |
| 3.5 结论 |
| 4.C_3H_8-O_2-CO_2与C_3H_8-O_2-N_2 层流燃烧速度II:机理解释 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 方法 |
| 4.2.1 单步总包反应模型 |
| 4.2.2 数值模拟 |
| 4.3 火焰参数 |
| 4.3.1 绝热火焰温度和总包反应级数 |
| 4.3.2 表观活化能与ZELDOVICH数 |
| 4.3.3 LEWIS数 |
| 4.4 影响层流燃烧速度的不同因素 |
| 4.5 单步总包反应模型的验证 |
| 4.6 火焰结构与自由基 |
| 4.7 CO_2代替N_2时的热效应、输运效应和化学效应 |
| 4.8 结论 |
| 5.柱塞流中丙烷氧化的数值模拟:详细机理模型与总包反应模型 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 反应模型 |
| 5.3 模拟设置 |
| 5.4 模型分析 |
| 5.5 详细机理模型和总包模型的计算结果 |
| 5.6 结论 |
| 6.全文总结及工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 1 实验结果 |
| 附录 2 总包反应参数 |
| 作者简介 |
四、甲烷预混燃烧火焰的详细数值模拟（论文参考文献）
- [1]球形压力容器内可燃气体爆炸过程数值模拟及实验研究[D]. 张平. 江西理工大学, 2021(01)
- [2]浸没燃烧天然气加热装置燃烧室优化数值模拟[D]. 菅海瑞. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]含氢燃料多微混射流火焰的燃烧特性与稳焰机制研究[D]. 刘勋伟. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [4]矿井连通空间瓦斯爆炸传播模拟实验研究[D]. 钱继发. 中国矿业大学, 2021(02)
- [5]煤矿巷道网络中瓦斯爆炸火焰和压力波传播规律研究[D]. 朱云飞. 中国矿业大学, 2021
- [6]超临界水热燃烧小火焰模型及大涡模拟研究[D]. 高正伟. 浙江大学, 2021(01)
- [7]旋流预混燃烧热声不稳定的动态特性与控制研究[D]. 陶成飞. 浙江大学, 2021(01)
- [8]压力条件下气体火焰燃烧特性的热流量法测量及机理研究[D]. 王式兴. 浙江大学, 2020(01)
- [9]贫预混旋流燃烧器的回熄火数值模拟研究[D]. 郭乔轩. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(02)
- [10]典型小分子可燃气体层流燃烧速度与机理研究[D]. 刘广义. 浙江大学, 2020(01)