层流扩散火焰论文-成波,李诗铸,杨一阳,甘志文

层流扩散火焰论文-成波,李诗铸,杨一阳,甘志文

导读:本文包含了层流扩散火焰论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:层流扩散火焰,藻基燃油,航空煤油,火焰形态

层流扩散火焰论文文献综述

成波,李诗铸,杨一阳,甘志文[1](2019)在《RP-3航空煤油与藻基燃油在层流扩散火焰中碳烟生成对比研究》一文中研究指出为了促进藻基生物质航空替代燃料在实际发动机中的应用,得到更多它与传统航空煤油在基础燃烧性能方面差异的实验数据,对比研究了藻基燃油与RP-3航空煤油,两种燃油在相同的工况下形成层流扩散火焰,采用直接采样法采集碳烟颗粒和中间气体成分进行分析。研究结果表明,在本研究工况下,RP-3航空煤油与藻基燃油的火焰高度分别为33.5mm和34.5mm;RP-3航空煤油的表观亮度高;藻基燃油在各个火焰测点的温度都高于RP-3航空煤油,两者的最高温度分别为1453.6K和1405.3K,其数值都与对应的绝热火焰温度相差较多,其原因主要为大量碳烟的辐射和氮气载气吸热;同一火焰位置测点,藻基燃油形成的层流扩散火焰中碳烟颗粒的粒径、碳烟数密度都比RP-3航空煤油少。中间气体的GC/MS分析结果表明,RP-3航空煤油火焰中易形成环芳香烃的短链烃类,如C_4H_2,C_3H_4小分子烃类含量比藻基燃料多,进而更加容易生成碳烟。(本文来源于《推进技术》期刊2019年04期)

韩伟伟,曹文健,楚化强,顾明言[2](2018)在《氧浓度对同轴乙烯层流扩散火焰中碳烟形貌及粒径演变的影响研究》一文中研究指出为探究氧体积分数对乙烯同轴射流扩散火焰中碳烟颗粒生成及演变过程的影响,采用SiC纤维沉积法和热泳探针采样法,对层流扩散火焰中不同径向和轴向位置处的碳烟生成特性进行了研究。研究表明,氧体积分数增加,使火焰同一位置温度升高。在氧体积分数低于31%、火焰高度低于30mm时,SiC纤维上碳烟沉积物形态由火焰中心位置处的表面光滑的类液态演变为粗糙的凹凸块状,随温度升高及氧化作用加强,渐渐被氧化为疏松的团簇状、絮状,最终过渡为致密的团簇状和纤维网状。相同氧体积分数下,碳烟颗粒平均粒径随火焰高度增加呈现先增大后减小的趋势。在氧体积分数21%、火焰高度30mm处初生粒子直径达到最大值,为41.8nm。在火焰根部,碳烟颗粒平均粒径随氧浓度升高而增大,而火焰较高位置处则呈现了相反趋势。(本文来源于《推进技术》期刊2018年12期)

花阳,刘福水,吴晗,何旭,李佳峰[3](2018)在《正戊醇/汽油层流扩散火焰碳烟生成动力学》一文中研究指出利用双色激光诱导炽光法(TC-LII)测量了正戊醇/汽油层流扩散火焰中的二维碳烟体积分数分布,研究了正戊醇掺比对碳烟生成的影响.此外,构建了pentanol-TRF-PAHs半详细机理,利用CHEMKIN0-D定压模型对前驱物的路径和敏感性进行了分析.结果表明:添加正戊醇能够显着抑制碳烟生成,碳烟体积分数随正戊醇比例的增加呈近似线性下降趋势.与纯汽油相比,P20(正戊醇的体积分数为20%)、P40、P60和P80的峰值碳烟分别降低21.4%,、45.3%,、64.9%,和84.5%,.动力学分析表明:芳烃苯(A1)、萘(A2)、菲(A3)和芘(A4)的摩尔分数随正戊醇的增加而降低.添加正戊醇没有改变A1的主要生成和消耗路径.对正戊醇(P100)来说,A1通过C_3+C_3和C_4+C_2的反应生成,生成速率远小于含甲苯的燃料(P0~P80).正戊醇对碳烟的降低主要归因于芳烃稀释效应.此外,A1的生成受到了OH、HO_2、CH_3和H化学反应过程的控制,添加正戊醇后,H_2O_2、HO_2的离解反应对A1的敏感性增强.(本文来源于《内燃机学报》期刊2018年05期)

远洪亮,孔文俊[4](2018)在《微重力下层流扩散火焰碳烟生成过程》一文中研究指出根据详细的燃料氧化机理和多环芳烃生成机理,对乙烯同轴射流火焰在重力变化下碳烟生成情况进行计算.认为碳烟的初始成核是由两个较大的多环芳烃(PAH)二聚而成,碳烟的表面生长机理为HACA,凝结过程主要考虑PAH与碳烟的碰撞吸附,碳烟生长和氧化过程耦合在分节气溶胶模型中.计算结果表明,微重力条件下乙烯同轴射流火焰峰值温度下降230 K,碳烟浓度显着增加,且浓度峰值在微重力条件下更加偏离中心线.分析重力变化对碳烟前驱体乙炔和多环芳烃的分布、初始成核速率、表面生长速率及凝结速率的影响.结果表明碳烟在中心轴线上主要是通过凝结过程生成的,且微重力条件下PAH在碳烟表面的凝结更加重要,由于微重力条件下停留时间更长,导致碳烟直径更大.(本文来源于《空间科学学报》期刊2018年04期)

吴晗,高永利,花阳,李向荣[5](2019)在《基于数码产品的层流扩散火焰试验系统设计》一文中研究指出该文针对能源与动力领域主干技术基础课程"燃烧学"因先进设备不足导致实践教学环节较为薄弱的问题,基于先进的光学诊断测试原理,利用本生灯、数码相机等常见器件搭建层流火焰试验系统,结合MAT LAB处理程序,可获得火焰宏观结构、化学反应进程和碳烟生成特性等信息,供课堂演示、理论讲解和课下学生实践研究。实践表明,该设计可降低实验系统购置成本,同时激发学生学习兴趣、启发学生创新思维。(本文来源于《实验科学与技术》期刊2019年04期)

曹文健[6](2018)在《氧浓度对甲烷/乙烯层流扩散火焰中碳烟生成及温度的影响》一文中研究指出传统的碳氢燃料/空气燃烧过程将不可避免地生成碳烟。碳烟生成是一个复杂的物理化学过程,在过去的几十年里,相关学者对碳烟的生成机理做了大量的研究,对碳烟生成的各个阶段也有了较为全面的认识。然而,目前对不同氧浓度下甲烷、乙烯层流同轴扩散火焰特性、碳烟形态沿火焰径向和轴向演变,以及温度分布对碳烟颗粒特性的影响规律的系统研究却未见诸报道。本文以空气、富氧(O_2+N_2)气氛下CH_4/C_2H_4层流同轴射流扩散火焰为实验对象,通过改变氧浓度、燃料流量进行实验。主要研究内容和结果如下:通过改变燃料流量和氧浓度来研究CH_4、C_2H_4同轴射流火焰的温度分布和结构变化。结果表明,由空气气氛增加到纯氧气氛,两种燃料火焰长度分别下降79%,火焰中心轴线位置的温度比边缘温度分别低了233.6 K和337.3 K。C_2H_4火焰焰尖分叉出现“焰翅”,而CH_4火焰中自始至终没有出现“焰翅”。C_2H_4富氧燃烧中,火焰前沿面中间位置出现“黄金区域”,该处火焰产生分层。使用直径12μm的SiC纤维沉积采样结合场发射扫描电镜(FESEM)观测和热电偶测温,研究了氧浓度(O_2/N_2)对甲烷、乙烯同轴射流扩散火焰中碳烟沉积物形貌演变的影响。结果表明:火焰中碳烟沉积物形态强烈的依赖于其在火焰径向、轴向的位置和氧浓度的变化。使用TSPD-TEM法获取甲烷、乙烯同轴射流扩散火焰中心轴线不同高度处碳烟形貌及团聚体特性,获得了碳烟粒子的形态演变过程以及初始粒子平均粒径(Dp)等特性参数。重点分析了氧浓度、温度及火焰高度对碳烟生成的影响。结果表明:随着氧浓度增加,碳烟初生位置提前,碳烟的成核、表面生长、凝并、团聚和氧化显着增强。Dp随火焰高度增加呈现先增加后减小的趋势,火焰根部,随氧浓度增加,Dp不断增大,而火焰较高位置处Dp则呈现了相反趋势。甲烷-乙烯碳原子数目相等的条件下进行掺混燃烧,掺混对Dp的影响更像是一种“中和作用”,即在掺混燃烧中的Dp大小介于甲烷、乙烯单独燃烧之间。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2018-06-04)

时磊,陈先锋,张英,牛奕,杜童飞[7](2018)在《基于混合分数模型的层流扩散火焰碳黑生成模拟》一文中研究指出烟点高度是表征燃料碳黑生成能力的重要参数,基于烟点高度的碳黑生成模型能够与混合分数燃烧模型耦合使用,使得计算成本降低;该模型仅包含一个与燃料相关的模型参数(烟点高度),使其容易扩展至其它燃料。因此基于烟点高度的碳黑生成模型是复杂火灾场景模拟的理想碳黑模型之一。但是,该模型还需要相应的适用于混合分数的碳黑氧化模型,因此本文通过假设氧气浓度在化学当量比附近的分布,对碳黑表面氧化模型中氧气摩尔浓度的计算进行了一定的修正。运用修正后的碳黑模型,结合混合分数燃烧模型对叁种不同种类的层流扩散火焰进行数值模拟,结果表明,叁种层流火焰的碳黑体积分数计算值和实验测量值基本吻合,表明碳黑氧化模型中氧气摩尔浓度的修正是基本合理的。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年05期)

李中秋[8](2018)在《柴油/正丁醇混合燃料层流扩散火焰中碳烟颗粒演变过程的实验研究》一文中研究指出传统燃油发动机排放的碳烟颗粒的生成过程非常复杂,很多问题还未得到科学的解释,对于单一及多元碳氢混合燃料燃烧过程中碳烟颗粒生成与纳观形貌结构的演变规律还未得到详细研究。本文主要基于基础燃烧手段,研究碳烟颗粒在层流扩散火焰中的生成特性,以期进一步理解其生成与演变过程。首先,本文基于同轴射流火焰燃烧器研究了正庚烷、正丁醇以及二者的等体积混合物H50B50扩散火焰中碳烟颗粒的形貌和纳米结构的演变过程。采用热泳探针法采样并使用透射电子显微镜TEM进行样本观测,借助图像处理软件和自开发程序SootFringe,对碳烟TEM图片进行处理,得到碳烟形貌和纳米结构参数。研究结果显示,碳烟发展过程中基本颗粒粒径呈先增大后减小的趋势,积聚颗粒的分形维数基本呈单调增加的趋势;在正庚烷中掺混正丁醇可以有效减小产生的碳烟颗粒数量和尺寸,对降低碳烟排放效果显着。在碳烟生长阶段,碳烟颗粒内部微晶长度会减小,层间距会增大;随后,碳烟石墨化程度增大,微晶长度增大,微晶曲率和层间距减小;在碳烟发展后期,外层大量微晶被氧化,微晶曲率会增大。其次,基于同样的实验和分析方法,研究了柴油和柴油/正丁醇等体积混合物D50B50两种火焰中碳烟颗粒微观形貌和纳米结构的演变与差异。结果显示,碳烟基本颗粒粒径和积聚颗粒分形维数的变化规律与正庚烷火焰的研究结果基本一致;在降低碳烟生成方面,掺混正丁醇对柴油火焰的降低效果比对正庚烷更显着。另外,在柴油火焰中随火焰高度增加,碳烟颗粒的微晶长度逐渐减小,曲率和层间距逐渐增大;对单个碳烟基本颗粒内部的纳米结构参数进行统计分析表明,随着距碳核核心距离的增大,微晶长度呈单调增加的趋势,曲率先增大后减小,层间距单调减小。最后,本文基于激光诱导炽光法LII,测量了正庚烷/正丁醇混合燃料和柴油/正丁醇混合燃料的扩散火焰碳烟浓度场,定量分析了火焰轴向和径向的碳烟体积分数的分布特点和不同燃料的火焰碳烟浓度场的差异。在火焰中心轴线方向上,碳烟体积分数呈先增大后减小的趋势,掺混正丁醇在减少碳烟产生的同时,也使得火焰轴线方向上产生碳烟的空间跨度减小;在火焰径向上的碳烟体积分数曲线随高度增加从双峰分布逐渐转变成单峰分布,且掺混正丁醇可以降低转折点所在的高度。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-13)

陈先锋,杜童飞,朱清华,张英,牛奕[9](2018)在《基于双色法的层流扩散火焰温度场和烟黑浓度场重构》一文中研究指出高温和烟气是火灾事故中造成人员伤亡的两个重要因素,能快速准确地获取火焰温度和烟黑浓度的分布,是对燃烧产热量和发烟量的控制方法进行深入研究的前提。根据双色法的理论基础,结合火焰单元的划分方法,整理并简化了火焰温度和烟黑浓度求解过程。利用自主开发的软件进行重构计算,并选取甲烷/空气轴对称层流扩散火焰为例进行试验。重构结果表明,烟黑浓度和温度的分布在轴向方向上均呈现双峰到单峰的特点。将重构结果和数值模拟的结果进行对比,发现温度峰值和烟黑浓度峰值的相对误差分别低于1.59%和6.08%,表明重构结果和模拟结果具有较好的一致性。因此,可认为该重构方法具有可行性。(本文来源于《安全与环境学报》期刊2018年02期)

何磊,龚岩,郭庆华,胡翀赫,于广锁[10](2018)在《甲烷/氧气层流同轴射流扩散火焰OH~*自由基的数值研究》一文中研究指出OH~*自由基是火焰中主要的激发态自由基之一,它所产生的化学发光可用于描述火焰的结构、拉伸率、氧燃当量比和热释放速率等特征信息,因此被广泛应用于火焰燃烧状态的在线诊断。以甲烷/氧气层流同轴射流扩散火焰作为研究对象,采用GRI-Mech 3.0机理结合OH~*自由基生成和淬灭反应进行数值计算,对OH~*自由基的二维分布特性进行研究,分析不同区域内OH~*自由基的生成路径,并探讨不同氧燃当量比例和不同喷嘴出口尺寸对OH~*自由基强度和分布特性的影响。模拟结果与实验研究基本吻合,表明计算模型能够准确描述火焰中OH~*自由基的二维分布。结果表明:在甲烷/氧气层流同轴射流扩散火焰中,OH~*自由基存在两种不同形态的分布区域,分别由反应CH+O_2=OH~*+CO和H+O+M=OH~*+M生成;随着氧燃当量比提高,OH~*自由基的分布区域逐渐向火焰下游扩张,根据其分布形态的变化可以对火焰燃烧状况进行判断;如果OH~*自由基仅分布于火焰的上游区域且呈断开形态,则说明火焰处于贫氧燃烧状态。如果OH~*分布呈环状形态,则说明火焰处于富氧燃烧状态;相同氧气流量条件下,缩小喷嘴出口的环隙尺寸有助于加强燃料和氧气的化学反应程度,从而使火焰中OH~*自由基的摩尔分数显着提高,增强OH~*化学发光的辐射强度,提高火焰光谱诊断的准确性。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2018年03期)

层流扩散火焰论文开题报告

(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:

为探究氧体积分数对乙烯同轴射流扩散火焰中碳烟颗粒生成及演变过程的影响,采用SiC纤维沉积法和热泳探针采样法,对层流扩散火焰中不同径向和轴向位置处的碳烟生成特性进行了研究。研究表明,氧体积分数增加,使火焰同一位置温度升高。在氧体积分数低于31%、火焰高度低于30mm时,SiC纤维上碳烟沉积物形态由火焰中心位置处的表面光滑的类液态演变为粗糙的凹凸块状,随温度升高及氧化作用加强,渐渐被氧化为疏松的团簇状、絮状,最终过渡为致密的团簇状和纤维网状。相同氧体积分数下,碳烟颗粒平均粒径随火焰高度增加呈现先增大后减小的趋势。在氧体积分数21%、火焰高度30mm处初生粒子直径达到最大值,为41.8nm。在火焰根部,碳烟颗粒平均粒径随氧浓度升高而增大,而火焰较高位置处则呈现了相反趋势。

(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。

层流扩散火焰论文参考文献

[1].成波,李诗铸,杨一阳,甘志文.RP-3航空煤油与藻基燃油在层流扩散火焰中碳烟生成对比研究[J].推进技术.2019

[2].韩伟伟,曹文健,楚化强,顾明言.氧浓度对同轴乙烯层流扩散火焰中碳烟形貌及粒径演变的影响研究[J].推进技术.2018

[3].花阳,刘福水,吴晗,何旭,李佳峰.正戊醇/汽油层流扩散火焰碳烟生成动力学[J].内燃机学报.2018

[4].远洪亮,孔文俊.微重力下层流扩散火焰碳烟生成过程[J].空间科学学报.2018

[5].吴晗,高永利,花阳,李向荣.基于数码产品的层流扩散火焰试验系统设计[J].实验科学与技术.2019

[6].曹文健.氧浓度对甲烷/乙烯层流扩散火焰中碳烟生成及温度的影响[D].安徽工业大学.2018

[7].时磊,陈先锋,张英,牛奕,杜童飞.基于混合分数模型的层流扩散火焰碳黑生成模拟[J].工程热物理学报.2018

[8].李中秋.柴油/正丁醇混合燃料层流扩散火焰中碳烟颗粒演变过程的实验研究[D].华中科技大学.2018

[9].陈先锋,杜童飞,朱清华,张英,牛奕.基于双色法的层流扩散火焰温度场和烟黑浓度场重构[J].安全与环境学报.2018

[10].何磊,龚岩,郭庆华,胡翀赫,于广锁.甲烷/氧气层流同轴射流扩散火焰OH~*自由基的数值研究[J].光谱学与光谱分析.2018

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