低压雾化条件下实现重油平火焰燃烧过程的探讨

在理论分析的基础上,提出了在低压雾化条件下实现重油平火焰燃烧的原理,并研制了相应的新型油烧咀。采用600-800mm水柱压力的空气,将燃烧空气量的约50％做雾化剂,而将其余空气量以旋流方式做助燃风,可以得到稳定的平火焰。平火焰的直径为 1—2.5 m,厚度为 100—200 mm,火焰中温度分布较均匀。烧阻在工业炉上试验时,使炉子的燃料消耗量大幅度降低。     

管式反应器中四氯化钛燃烧的热力学分析

针对 TiCl_4 在氧中燃烧获得TiO_2 的管式反应器特点,建立过程的热力学研究方法,导出系统平衡温度和平衡转化率计算式,推定反应表观频率因子。对年产 1000 t工业试验规模的反应系统进行计算,得出不同边界散热条件下反应流动过程的 TiO_2 平衡转化率和介质平衡温度,与试验结果基本吻合。这一方法避开反应动力学等过程机理的复杂因素,更适用于开发研究。     

突扩燃烧室内扩散燃烧过程的数值计算

建立了轴对称突扩燃烧室内扩散燃烧过程的数学模型,采用SIMPLER方法对多种工况进行了数值求解,计算结果符合扩散燃烧基本理论和物理真实,基本可以代替物理模型实验,为燃烧室的设计计算提供了新的手段。     

冶金炉废气热损失的测量计算方法

一般计算废气热损失的公式中包括有废气量,而废气量的准确计算或直接测量都是困难的,因此冶金炉废气热损失的确定方法问题尚未解决。本文提出的测量计算方法是根据燃烧产物特性值计算的,这些特性值基本上决定于燃料种类或废气成份。已知炉子所用的燃料种类,并实测到废气温度和废气成份后,便可计算出废气物理热损失和化学热损失。利用这一方法也有可能估计到炉子漏气和工藝过程产生气体的影响。文中附出了冶金炉计算所需要的气体燃料和液体燃料燃烧产物的特性值。这一方法十分简便,且其计算结果有足够的准确性。     

关于扩散火焰浓度场的研究

紊流扩散火焰存在于各类燃烧室之中。火焰中的浓度场(燃烧场)对于炉内的温度分布及热交换过程有重要影响。本文运用紊流射流理论,考虑到曾被前人忽略了的化学反应对流场密度分布的影响,从而得到更切合实际的浓度分布方程。此外,考虑到未混合度对燃烧反应产生的滞后作用,对浓度计算公式引入了修正系数。采用微型火焰浓度取样分析装置,测定了氢火焰中的浓度分布,其理论计算的浓度分布与实验结果是一致的。本研究将为进一步研究工业火焰的燃烧场提供基础。     

理论燃烧温度的控制方程组及其解

理论燃烧温度是燃烧问题中一个重要的热力学量,是一些热工工程计算中的一个重要参数。本文根据化学反应的物质守恒方程,化学平衡方程和焓守恒方程,建立了包括理论燃烧温度在内的非线性方程组(式6～11),方程组中包括有用表格形式给出的与未知量有关的参数,因而通常的非线性方程组的解法(如Newton-Raphson法)已不适用,本文在论证方程组中的一个方程(式15′)存在唯一解的基础上,将方程组转化为两次使用二分法的可解问题,最后在计算机上获得了问题的正确解,这样,便为计算理论燃烧温度提供了准确而又简便的方法。