贫预混燃烧论文-陈明敏,李耀强,黄亮,李健身,刘晓佩

贫预混燃烧论文-陈明敏,李耀强,黄亮,李健身,刘晓佩

导读:本文包含了贫预混燃烧论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:富氢燃料,贫预混,回火,数值模拟

贫预混燃烧论文文献综述

陈明敏,李耀强,黄亮,李健身,刘晓佩[1](2017)在《富氢燃料贫预混燃烧回火研究进展》一文中研究指出介绍了富氢燃料贫预混燃烧回火的研究进展。从数值计算和实验研究两个方面简述了富氢回火研究的发展历程。在数值计算方面,主要采用稳态和非稳态两种计算方法分析回火边界和回火过程。除RANS之外,LES也逐渐应用于回火分析,燃烧模型也在不断地多样化,同时针对CH4-H2混合燃料的反应机理的研究也在不断发展。在实验研究方面,从产生回火的机理出发,分析了实验方法、测量设备等在回火实验中的应用以及不同参数对回火的影响,并对富氢贫预混燃烧的数值模拟和实验研究提出看法,指出未来的发展方向。(本文来源于《热力透平》期刊2017年04期)

马克西姆[2](2017)在《贫预混燃烧振荡的自抗扰控制》一文中研究指出不稳定燃烧是燃气轮机遇到的一种问题,其特点是扰动频繁,本质非线性,工况特性差异大,这些都给控制器设计带来了挑战。同时由于火焰的精确数学模型很难建立,导致模型依赖度较高的控制方法难以应用,因此有必要研究模型依赖度低,简单易行的控制方案。本文以低阶自抗扰控制(ADRC)在不稳定燃烧抑制中的应用为主线,通过机理分析,动态建模,仿真研究和燃烧控制试验,针对不同的工况,进行低阶自抗扰控制器的设计。首先,为解决低阶ADRC控制器存在的参数初值获取的问题,利用其与二自由度PID控制系统在结构上的相似性,提出了基于频率特性的低阶ADRC系统设计方法。通过分析等效二自由度系统的组成及对应的ADRC参数组合之间的定量关系,得到了基于滤波器设计和PID构建的等效二自由度内环控制系统,并由此得到严格对应的自抗扰控制系统的初始参数。通过分析扩张状态观测器参数和控制器参数对系统的影响,给出参数整定的方法。其次,通过二自由度PID等效闭环系统响应特性和鲁棒稳定性的分析方法,获得了对应的低阶ADRC闭环控制鲁棒稳定性的分析方法以及等效ADRC系统参数稳定域的计算方法。仿真算例验证了本文低阶ADRC控制器设计方法在单输入单输出系统中应用的可行性。再次,针对实际燃气轮机燃烧过程均为回路扰动频繁、耦合大的多输入多输出过程的特点,以单输入单输出系统低阶ADRC控制器设计为出发点,为多变量系统设计了低阶ADRC分散控制器,给出控制器整定流程,通过仿真研究验证了其有效性。最后,针对火焰自激燃烧振荡问题,分析振荡原因,并分别在黎开管和燃烧实验平台上进行了冷态和热态的频率响应测量,获得了火焰的频率响应特性,并在此基础上建立了火焰传递函数。测量了火焰的非线性动力学特征,建立了非线性行为的数学模型。在辨识得到的燃烧振荡模型上设计了ADRC的扰动抑制系统,仿真实验证实了使用ADRC控制器进行燃烧振荡抑制的可行性。分别在黎开管和燃烧实验平台上,在多个工况下,设计了低阶ADRC控制系统及参数调节方法,实验结果证实了ADRC在燃烧振荡控制中的有效性。(本文来源于《清华大学》期刊2017-06-01)

赵岩[3](2016)在《天然气贫预混燃烧器燃空掺混与燃烧特性研究》一文中研究指出不断提高燃烧室出口温度且实现污染物特别是NOx的减排,已成为燃气轮机发展的重要需求和趋势。目前,市场上广泛应用的天然气燃气轮机燃烧室以贫预混燃烧技术为主,而提高燃料/空气掺混均匀性、降低峰值火焰温度,是实现燃气轮机燃烧室NOx减排的重要手段。本文针对应用于某天然气燃气轮机燃烧室中的贫预混燃烧器,采用数值模拟结合实验的手段,研究了燃料/空气掺混均匀性对燃烧和排放特性的影响规律,并对燃烧器关键结构进行了参数化研究,获得了各项参数对掺混及燃烧性能的影响规律,随后通过实验研究了优选燃烧器的燃烧特性。本课题主要工作如下:(1)基于CHEMKIN软件平台构建了化学反应网络模型,对比分析了不同绝热火焰温度下,燃料/空气掺混均匀性对NOx生成的影响规律,并结合文献调研确定了本研究中掺混均匀性的评估标准。(2)采用数值模拟结合实验的手段,研究了燃烧器空气旋流结构、预混段长度、燃料射流孔径、燃料射流方向等关键结构参数对燃料/空气掺混性能的影响规律。首先,利用激光测量手段获得了速度和OH浓度分布,验证了数值模拟方法的可靠性。然后,基于预混燃烧器模型,采用数值模拟方法探究了燃烧器关键结构参数对燃/空掺混均匀性的影响。研究结果表明,空气旋流强度、预混段长度和燃/空动量比是影响燃/空掺混性能的关键因素。当空气旋流较强时,空气没有充分卷吸射流燃料,从而导致掺混效果不理想;当空气旋流较弱时,不利于充分发挥湍流扰动强化掺混的作用,从而导致燃料/空气的掺混不能达到理想状态。预混段长度增加有利于强化掺混,但长度增加到一定程度,掺混的相对收益下降,且容易导致旋流耗散从而影响火焰稳定性。燃/空动量比过大时,燃料射流深度过深,致使燃料集中在预混通道外壁面附近,而不能充分耗散到预混空间内;燃/空动量比过小,则会导致燃料集中在预混通道内壁面,因此,存在可获得最优燃/空掺混性能的最佳燃/空动量比。基于上述研究结果,形成了贫预混燃烧器优选方案。(3)利用激光测试手段及烟气分析设备,实验研究了天然气贫预混燃烧器的火焰结构特性和污染物排放特性。结果表明,燃料/空气掺混越均匀,预混火焰的OH/OH*分布越均匀,火焰脉动越小,NOx排放相对越低。本文通过数值模拟结合实验的研究手段,进行了某贫预混燃烧器的燃/空掺混和燃烧特性的研究。通过对模拟和实验结果的分析,对贫预混燃烧器内的燃料/空气掺混和燃烧特性有了一定的认知。该论文为燃气轮机贫预混燃烧室设计提供了理论和数据支撑。(本文来源于《中国科学院研究生院(工程热物理研究所)》期刊2016-05-01)

贫预混燃烧论文开题报告

(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:

不稳定燃烧是燃气轮机遇到的一种问题,其特点是扰动频繁,本质非线性,工况特性差异大,这些都给控制器设计带来了挑战。同时由于火焰的精确数学模型很难建立,导致模型依赖度较高的控制方法难以应用,因此有必要研究模型依赖度低,简单易行的控制方案。本文以低阶自抗扰控制(ADRC)在不稳定燃烧抑制中的应用为主线,通过机理分析,动态建模,仿真研究和燃烧控制试验,针对不同的工况,进行低阶自抗扰控制器的设计。首先,为解决低阶ADRC控制器存在的参数初值获取的问题,利用其与二自由度PID控制系统在结构上的相似性,提出了基于频率特性的低阶ADRC系统设计方法。通过分析等效二自由度系统的组成及对应的ADRC参数组合之间的定量关系,得到了基于滤波器设计和PID构建的等效二自由度内环控制系统,并由此得到严格对应的自抗扰控制系统的初始参数。通过分析扩张状态观测器参数和控制器参数对系统的影响,给出参数整定的方法。其次,通过二自由度PID等效闭环系统响应特性和鲁棒稳定性的分析方法,获得了对应的低阶ADRC闭环控制鲁棒稳定性的分析方法以及等效ADRC系统参数稳定域的计算方法。仿真算例验证了本文低阶ADRC控制器设计方法在单输入单输出系统中应用的可行性。再次,针对实际燃气轮机燃烧过程均为回路扰动频繁、耦合大的多输入多输出过程的特点,以单输入单输出系统低阶ADRC控制器设计为出发点,为多变量系统设计了低阶ADRC分散控制器,给出控制器整定流程,通过仿真研究验证了其有效性。最后,针对火焰自激燃烧振荡问题,分析振荡原因,并分别在黎开管和燃烧实验平台上进行了冷态和热态的频率响应测量,获得了火焰的频率响应特性,并在此基础上建立了火焰传递函数。测量了火焰的非线性动力学特征,建立了非线性行为的数学模型。在辨识得到的燃烧振荡模型上设计了ADRC的扰动抑制系统,仿真实验证实了使用ADRC控制器进行燃烧振荡抑制的可行性。分别在黎开管和燃烧实验平台上,在多个工况下,设计了低阶ADRC控制系统及参数调节方法,实验结果证实了ADRC在燃烧振荡控制中的有效性。

(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。

贫预混燃烧论文参考文献

[1].陈明敏,李耀强,黄亮,李健身,刘晓佩.富氢燃料贫预混燃烧回火研究进展[J].热力透平.2017

[2].马克西姆.贫预混燃烧振荡的自抗扰控制[D].清华大学.2017

[3].赵岩.天然气贫预混燃烧器燃空掺混与燃烧特性研究[D].中国科学院研究生院(工程热物理研究所).2016

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