首页 | 官方网站   微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
惰性气体是一种高效、环保、经济的防、抑爆及消防灭火介质,惰气的来源制约了惰气安全防护技术的研究开发.以一种新型燃惰气燃烧室为研究对象,采用了RNGk-ε双方程模型描述湍流流动,随机颗粒轨道模型追踪燃油颗粒运动,考虑了化学反应动力学机制对燃烧的影响,采用了修正的EBU湍流燃烧模型计算燃烧速率,同时采用了离散坐标法表征辐射传热过程,建立了燃烧室三维气雾两相湍流燃烧模型,对燃烧室流动燃烧特性进行了深入数值模拟研究,模拟结果与实验结果的比较表明了数值模型及数值方法的合理性.在数值模拟的基础上对燃惰气燃烧室进行了优化设计,采用了多种强化燃烧技术.对优化设计燃烧室的数值模拟结果表明设计合理,满足设计要求.研究结果为惰气安全技术的开发设计奠定了基础.  相似文献   

2.
对一种模型燃气轮机燃烧室中的三维反应流进行了数值模拟,模型燃烧室的燃料是CH4,燃烧类型是预混燃烧,在数值模拟过程中,采用了Spalding于1995年提出来的多流体模型来对燃烧室中的湍流预混燃烧进行了数值模拟,在数值模拟过程中考虑了辐射问题,采用了六通量辐射模型。通过数值模拟给出了速度,压力,湍流脉动动能,湍流动能耗散率,焓值,湍流粘度,温度,密度,燃烧产物质量分数,氧的质量分数,燃料/空气混合比,燃料质量分数,空间三个方向的辐射热通量以及各种流体的质量分数等变量的分布情况,此外,还采用传统的旋涡破碎模型对此燃烧室进行了数值模拟,并对两种方法的结果进行了分析比较,由分析可以看出多流体模型的结果接近于实际情况,对模型燃烧室进行三维反应流数值模拟的工作为今后对实际燃烧室反应流的数值模拟打下了一定的基础。  相似文献   

3.
以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个同心式轴向旋流高温空气燃烧器单烧嘴燃烧室内的高温空气燃烧特性进行了模拟研究。湍流输运方程采用RSM模型,气相燃烧模型采用函数的PDF燃烧模型,辐射换热过程采用离散坐标法模拟,NOx模型为热力型。以天然气为燃料,在预热空气温度为1 273 K,空气含氧量为8%。燃烧总过量空气系数为1.1的条件下,进行了数值模拟计算,讨论了旋流角度和燃烧器的螺旋伸展长度等参数对NOx排放、局部温度、氧浓度和CO浓度分布等的影响。结果表明,旋流燃烧器能进一步降低NO排放,使燃烧更加完全。当螺旋肋片伸展因子R=2,燃料/空气速度比a=1.09,旋流角度θ=180°时,NO排放浓度最小,出口NO的摩尔分数为12.9×10-6,出口CO的摩尔分数为29×10-6。而当旋流角度θ=0°时(直射流),出口NO的摩尔分数为31.7×10-6,出口CO的摩尔分数为372×10-6。  相似文献   

4.
以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个新型轴向旋流式单烧嘴燃烧室内天然气的高温空气燃烧特性进行了数值研究。采用数值模拟的方法研究了同心式轴向旋流燃烧器(HCASbumer)中螺旋肋片的旋转角度对燃烧特性的影响,其中湍流采用Reynolds应力模型,气相燃烧模拟采用β函数形式的PDF燃烧模型,采用离散坐标法模拟辐射换热过程,NOx模型为热力型与快速型。计算结果表明,对预热空气采用旋转射流时,能明显降低NOx生成量。对于HCAS型燃烧器,随着空气射流旋转角度的增大,燃烧室内的回流区域增大增强,降低了局部的氧体积分数分布,燃烧室中平均温度和最高温度都有所增加,且燃烬程度大幅度提高,而局部高温区缩小,只在靠近入口处出现。总的NOx排放量随着空气射流旋转角度的增大先减小,后增大。因此,适当调整肋片的旋转角度可以降低NOx生成量。  相似文献   

5.
分别用代数二阶矩(ASOM)湍流燃烧模型和概率密度函数(PDF)输运方程模型模拟了美国Sandia国家实验室测量的甲烷-空气湍流射流燃烧,并将模拟结果与实验结果对比.结果表明,在大多数区域内,两种模型预报的平均温度、平均组分质量分数都与实验结果符合很好,考虑到ASOM模型的计算量约为PDF方程模拟计算量的1/100,因而认为ASOM模型更适合工程应用.用PDF模拟结果统计的温度和质量分数脉动的自关联,以及反应速率系数脉动和质量分数脉动的互关联,在大多数区域内与对应的时均量的梯度乘积有相似的变化趋势,因此验证了ASOM模型封闭假设的合理性。  相似文献   

6.
湍流燃烧的统一二阶矩模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种湍流燃烧统一二阶矩模型。其特点是对包括反应率系数k的脉动和浓度脉动关联在内的所有关联量都统一形式的二阶矩输运方程加以封闭和求解。考虑了化学反应对关联量耗散的影响,代替了已经的两种湍流燃烧二阶矩模型中,或用温度指数函数的级数展开近似,或用单变量概率密度函数乘积模拟联合概率密度函数的近似。用本模型对甲烷-空气射流湍流扩散燃烧进行了数值模拟,将其结果和EBU模型以及以前提出的两种二阶矩模型的模拟结果进行了比较,并用美国国家实验室的标准实验数据加以检验,证实本模型更好,本模型可用于模拟详细反应动力学,其计算量远小无PDF方程模型的计算量。  相似文献   

7.
针对空腔内纯三维辐射传热和大速差射流燃烧室内三维湍流回流气体燃烧和煤粉燃烧,对其中辐射传热分别采用离散坐标模型和热流模型进行了分析与比较。模拟结果表明,两种模型所得到的温度分布在趋势上类似,而在定量上有差别。对纯辐射传热模拟,与区域法的精确数据对比表明,离散坐标模型的结果更合理。对燃烧的模拟结果是,离散坐标模型所得的气体温度要高于热流模型的相应值,亦即热流法低估了气体温度和壁面热流。二者所得到的速  相似文献   

8.
旋流煤粉燃烧NO生成的AUSM湍流反应模型   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对煤粉燃烧NO生成提出一种湍流反应统一二阶矩代数(AUSM)模型.用纯双流体模型,包括κ—ε—κp两相湍流模型、EBU—Arrhenius燃烧模型、六热流辐射模型、NO生成湍流反应的AUSM模型和原有二阶矩代数模型,对旋流煤粉燃烧器内相流动、煤粉燃烧和NO生成进行了数值模拟.两相流动的模拟结果和PDPA实验结果符合较好。热态模拟结果和文献中的实验结果的对照指出,AUSM模型的模拟结果比ASM模型的模拟结果更合理.ASM模型由于采用温度指数函数的级数展开近似,舍去了并非小量级的高阶项,低估了NO生成率.这和文献中用ASM模型模拟甲烷—空气燃烧低估了NO生成率的趋势是一致的。  相似文献   

9.
由Level set方法确定湍流预混燃烧火焰面的位置,考虑CHEMKIN库详细化学反应机理,通过PDF方法建立湍流预混燃烧数学模型,计算组分浓度和温度在火焰内部分布。以矩形突扩燃烧室为例,模拟甲烷/空气预混燃烧的平均火焰位置和火焰内部温度、浓度分布,计算结果与实验结果吻合良好,表明此模型能较好模拟湍流预混燃烧。  相似文献   

10.
王姣 《工业加热》2014,(1):56-58
以甲烷/空气的湍流射流非预混燃烧为对象,建立二维稳态湍流非预混火焰的小火焰模型.利用湍流流动模型和小火焰模型耦合求解,计算出速度、混合分数、温度以及反应标量的摩尔分数在燃烧室内的分布,模拟结果表明小火焰模型能够用来描述燃烧室内燃烧机理.  相似文献   

11.
A mathematical model for the prediction of the turbulent flow, diffusion combustion process, heat transfer including thermal radiation and pollutants formation inside combustion chambers is described. In order to validate the model the results are compared herein against experimental data available in the open literature. The model comprises differential transport equations governing the above‐mentioned phenomena, resulting from the mathematical and physical modelling, which are solved by the control volume formulation technique. The results yielded by the two different turbulent‐mixing physical models used for combustion, the simple chemical reacting system (SCRS) and the eddy break‐up (EBU), are analysed so that the need to make recourse to local turbulent scales to evaluate the reactants' mixing rate is assessed. Predictions are performed for a gaseous‐fuelled combustor fired with two different burners that induce different aerodynamic conditions inside the combustion chamber. One of the burners has a typical geometry of that used in gaseous fired boilers—fuel firing in the centre surrounded by concentric oxidant firing—while the other burner introduces the air into the combustor through two different swirling concentric streams. Generally, the results exhibit a good agreement with the experimental values. Also, NO predictions are performed by a prompt‐NO formation model used as a post‐processor together with a thermal‐NO formation model, the results being generally in good agreement with the experimental values. The predictions revealed that the mixture between the reactants occurred very close to the burner and almost instantaneously, that is, immediately after the fuel‐containing eddies came into contact with the oxidant‐containing eddies. As a result, away from the burner, the SCRS model, that assumes an infinitely fast mixing rate, appeared to be as accurate as the EBU model for the present predictions. Closer to the burner, the EBU model, that establishes the reactants mixing rate as a function of the local turbulent scales, yielded slightly slower rates of mixture, the fuel and oxidant concentrations which are slightly higher than those obtained with the SCRS model. As a consequence, the NO concentration predictions with the EBU combustion model are generally higher than those obtained with the SCRS model. This is due to the existence of higher concentrations of fuel and oxygen closer to the burner when predictions were performed taking into account the local turbulent scales in the mixing process of the reactants. The SCRS, being faster and as accurate as the EBU model in the predictions of combustion properties appears to be more appropriate. However, should NO be a variable that is predicted, then the EBU model becomes more appropriate. This is due to the better results of oxygen concentration yielded by that model, since it solves a transport equation for the oxidant concentration, which plays a dominant role in the prompt‐NO formation rate. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

12.
研究了不同湍流燃烧模型(EBU、CTC和PaSR模型)对直喷式柴油机燃烧过程中火焰结构和排放物生成的影响。分析了缸内平均量(放热率、缸内平均温度、NO和soot)变化情况和OH、NO及soot分布,并与试验结果进行了对比分析。研究结果表明:不同燃烧模型虽然能得到相近的缸内平均量结果,但预测得到的缸内OH、NO、soot分布和温度分布情况存在一定差异;其中以EBU模型的预测结果与试验偏离最大;PaSR模型能较准确预测缸内变量微观分布情况和火焰脱离喷孔的距离,其预测得到的火焰结构与Dec1997年提出的概念模型一致。  相似文献   

13.
高温贫氧燃烧技术的研究与应用   总被引:10,自引:1,他引:9  
马宪国  郑国耀  李道林 《动力工程》2001,21(1):1065-1068,1061
高温贫氧燃烧技术是90年代初在西方工业发达国家起来的一种新型燃烧技术,其特点是不存在传统燃烧过程中出现的局部高温高氮区,炉膛传热效率显著提高,NOx的生成受到抑制。另外,还介绍了国外在高温贫氧燃烧技术的最新实验室研究成果。  相似文献   

14.
高温空气燃烧技术中燃烧特性的研究进展   总被引:11,自引:0,他引:11  
高温空气燃烧(HTAC)技术是集节能与环保的新型燃烧技术,被燃烧界誉为21世纪最有发展前景的燃烧技术之一.讨论了HTAC系统常见的基本类型和燃烧机理,介绍了HTAC的工作原理与主要特点,从火焰特性、温度特性、污染物(NOx)排放特性等3个方面,对HTAC燃烧特性的研究现状和进展进行了系统的阐述,并探讨了需要进一步研究的内容.  相似文献   

15.
高温空气燃烧实验研究与数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
介绍了高温空气燃烧实验的装置及实验结果,以及数值仿真软件Fluent5.4所用计算模型。将实验结果与数值计算结果做了比较,确认了高温空气燃烧的作用。  相似文献   

16.
高温空气燃烧技术(1)   总被引:3,自引:1,他引:2  
高温空气燃烧技术(蓄热燃烧技术)是20世纪80年代国际燃烧领域开发并得到大力推广应用的一项新型的燃烧技术。从实验研究、数值模拟和工业应用等方面对该技术的国内外研究现状进行了全面系统的综述。在此基础上对应用该技术的典型案例进行了系统地分析研究。所做工作对该技术在我国的推广应用有重要的参考价值。  相似文献   

17.
低氧燃烧与富氧燃烧的性能比较分析   总被引:11,自引:1,他引:10  
李洪宇  王华 《工业加热》2003,32(5):9-12
阐述了低氧燃烧和富氧燃烧的基本概念,并且和传统的燃烧方式作了对比,概括了两种燃烧方式的优缺点。分析了两种燃烧方式的实现途径。应根据不同的实际情况选择不同的燃烧方式。  相似文献   

18.
通过修改发动机多维CFD计算程序KIVA-3V,建立了内燃机压缩过程冷态流场的大涡模拟(LES)计算模型。利用此模型对内燃机压缩过程中缸内流场的水平速度及湍流动能进行了详细分析,并与k-ε模型进行了比较。结果表明与采用k-ε模型计算时相比,采用LES计算时显示了更为复杂的湍流结构,而且LES所能捕捉到的涡团结构范围要大于k-ε模型。同时,采用LES计算时得到的湍流动能要远远低于k-ε模型。  相似文献   

19.
我国轻烃资源丰富,是制氨、尿素与甲醇的主要原料。我国现年产合成氨和甲醇近3000×104t,耗用轻烃(折CH4计)近300×108m3/a,大都采用外燃蒸汽转化,其中包括用干燃料的轻烃约100×108m3/a,并燃烧排放出CO2达2000×104t/a。采用我国成功开发的纯氧自热转化替代外燃蒸汽转化,用2m3O2可替代出燃料1m3CH4,免除产生CO2排放2kg/m3CH4,同时将节省下来的轻烃燃料作原料用可增产30%。与外燃蒸汽转化相比,新工艺原料消耗可降低20%~30%,甲醇合成能力可提高20%~100%,减排CO220%~80%,而且新工艺的转化炉体积小、造价低、省去了耐高温贵镍合金材料、使用寿命长。我国近3000×104t/a轻烃制氨、甲醇生产厂,如果应用此新工艺替代传统外燃蒸汽转化工艺,每年可节省轻烃燃料约100×108m3,可用于增产氨、甲醇125×104t/a,减排CO22000×104t/a。我国若在四川苍溪,采用纯氧自然转化、无CO2排放的等压合成甲醇转化制乙烯工艺,建设2×50×104t/a乙、丙烯基地,仅耗用天然气20×108m3/a。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司    京ICP备09084417号-23

京公网安备 11010802026262号