层流火焰论文-库金峰,胡二江,黄佐华

层流火焰论文-库金峰,胡二江,黄佐华

导读:本文包含了层流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:乙基叔丁基醚,层流火焰速度,模型验证,马克斯坦长度

层流火焰论文文献综述

库金峰,胡二江,黄佐华[1](2019)在《乙基叔丁基醚层流火焰特性研究》一文中研究指出在定容燃烧弹上对不同工况下乙基叔丁基醚(ETBE)的层流火焰特性进行了实验研究,获得了层流火焰速度和马克斯坦长度。基于实验数据,对现有ETBE的化学反应动力学模型进行了验证。结果表明,甲基叔丁基醚(MTBE)、ETBE、乙醇、异辛烷、95~#汽油五种燃料中,乙醇层流火焰速度最快,其他四种燃料的层流火焰速度差别不大;现有模型均不能很好的预测ETBE的层流火焰速度;临界火焰半径的实验及计算结果一致表明ETBE火焰不稳定性随压力和当量比的增加而增加.研究工作对ETBE作为汽油添加剂的使用提供理论指导。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2019年07期)

杨协和,沈文锋,张扬,张海,张建胜[2](2019)在《甲醇-空气层流火焰速度的数值研究和预测模型》一文中研究指出收集总结分析了现有的甲醇层流火焰速度的实验数据,比较了叁种典型的描述甲醇氧化的详细化学反应机理(Li机理、USC Mech-Ⅱ和Burke机理)对层流火焰传播速度的预测精度。结果表明叁种机理均能定性反映甲醇层流火焰速度的变化规律,但在富燃料侧,机理计算值明显高于实验结果。反应动力学分析表明甲醇脱氢反应对层流火焰速度的影响至关重要。根据文献中的最新成果,修正了Li机理中甲醇脱氢反应的速率常数,提高了Li机理对甲醇-空气层流火焰速度的预测精度。针对工程需求,给出了两个甲醇层流火焰速度的快速预测模型,经过校核,所提出的预测模型能够较为准确地预测不同初始温度和压力下甲醇层流火焰速度。(本文来源于《化工学报》期刊2019年08期)

宋占锋[3](2019)在《天然气/氢气/二氧化碳预混层流火焰离子电流特性研究》一文中研究指出火焰燃烧电离产生的离子电流信号包含了丰富的燃烧信息,离子电流信号特征与燃料燃烧运行工况密切相关,采用离子电流法来监测内燃机的运行参数与传统监测技术相比具有极大的经济和技术优势。利用内燃机缸内混合气燃烧电离产生的离子电流信号可以实现对内燃机多个燃烧运行参数同时进行在线监测,内燃机可以根据电流信号有效的反馈信息及时对运行工况进行调整,从而实现对内燃机点火及燃烧过程的精确控制,因此离子电流法作为一种新型的燃烧在线监测方法已成为内燃机燃烧测控领域的研究热点。内燃机与可再生能源的搭配将对现有的能源体系产生深远的影响,近年来以天然气掺氢混合气体燃料为代表的清洁可再生气体燃料逐渐成为发动机替代燃料的研究热点。为了利用离子电流法对气体燃料燃烧过程进行有效的在线监测,提升气体燃料的燃烧品质以期实现良好的动力性、经济性和排放性;为此有必要对天燃气掺氢混合气体燃料的层流燃烧特性和燃烧过程的离子电流特性进行深入的研究,结合燃烧过程中的火焰传播图像进一步揭示混合气燃烧特性与离子电流特性的相关性,为气体发动机开发设计和利用离子电流信号实现对燃料燃烧过程的精确控制提供理论依据和基础实验数据。本文以不同初始工况下天然气/H2/CO2混合气体层流火焰的燃烧特性、离子电流特性、燃烧特性与离子电流特性的相关性为研究重点,开展了层流预混火焰燃烧特性与离子电流特性的实验和数值模拟计算研究。研究工作阐明了混合气初始参数对层流火焰燃烧特性和离子电流特性的影响,揭示了火焰发展演变过程中的火焰电离机理,得到了火焰传播过程与离子电流波形之间的内在关联,构建了离子电流数值计算模型,获得了离子电流特性与混合气燃烧质量、燃烧压力和燃烧放热率之间的相关性。开展了定容燃烧弹内天然气/H2/CO2混合气体层流火焰燃烧特性的实验研究。搭建了定容燃烧弹离子电流测量系统实验平台,开发设计了离子电流采集和数据处理程序,结合高速纹影摄影系统实现了对层流火焰燃烧数据和离子电流数据的动态采集;分析了不同初始工况下火焰半径、层流燃烧速度与火焰拉伸率随燃烧持续时间的变化趋势,结合燃烧过程的火焰传播图像获得了初始参数对火焰燃烧特性的影响规律。开展了混合气层流火焰燃烧过程中离子电流形成机理研究,建立了离子电流计算模型。基于火焰发展不同阶段的火焰电离机理,分别建立了火焰化学电离反应期、火焰热电离反应期的离子电流计算模型;分析了火焰半径、化学反应动力学、电离平衡、热力学、电离能、电极几何结构和电场对离子电流特性的影响,揭示了电离能、电离率、温度和当量比对带电离子生成浓度的影响规律;采用两区域燃烧模型对离子电流进行了数值求解,获得了不同工况下离子电流随燃烧持续时间的演变规律并分析验证了计算模型的正确性。开展了定容燃烧弹内天然气/H2/CO2混合气层流火焰燃烧过程离子电流特性的实验研究。分析了混合气不同初始参数对离子电流特性的影响,揭示了火焰发展不同阶段与离子电流波形的火花点火期、化学电离反应期和热电离反应期之间的内在关联;分析了电场电压、电极直径、电极间隙和电极有效测量面积对离子电流波形特征的影响,获得了混合气不同初始参数下离子电流波形特征随燃烧持续时间的演变规律。开展了定容燃烧弹内天然气/H2/CO2混合气体燃烧质量、燃烧压力、燃烧放热率与离子电流特性的相关性研究。基于离子电流信号特征与燃烧质量之间的相关性,构建了利用离子电流波形参数结合韦伯函数计算燃烧过程已燃质量分数新方法,该方法可依据具体燃烧过程来获取已燃质量分数的形状因子和效率因子,减小了误差,提高了计算精度。基于燃烧过程离子电流信号和燃烧压力信号的相关性,揭示了离子电流化学电离峰值时刻及其热电离流一阶导数峰值时刻与燃烧压力升高率最大值时刻和燃烧压力峰值时刻的对应关系,进而为基于离子电流信号实现对点火提前角的反馈调节提供了新方法。基于离子电流信号与燃烧放热率之间的相关性,揭示了火焰电离反应机理、带电离子浓度和放热率之间的内在关联,获得了燃烧放热率波形与离子电流波形之间的相关性,为基于离子电流信号来分析获取燃烧热效率特性提供了理论依据和新的技术路径。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-03-01)

梅博文,李伟,马思远,王海宇,潘浩泉[4](2019)在《1-庚烯/空气的高压层流火焰传播研究(英文)》一文中研究指出本文使用定容圆柱形燃烧弹,在初始温度373 K和初始压力1、2、5、10 atm的条件下,对当量比从0.7到1.5的1-庚烯/空气混合物的层流火焰传播进行了研究.利用记录的纹影图像处理得到层流火焰传播速度和马克斯坦长度.基于先前报道的1-己烯燃烧反应动力学模型,发展了1-庚烯的模型.该模型验证了本工作测量的1-庚烯层流火焰传播速度数据及文献中的1-庚烯着火延迟时间数据.通过开展敏感性分析和路径分析,帮助理解了1-庚烯在不同压力下的高温化学及其对层流火焰传播的影响.另外,比较了1-庚烯/空气和先前报道的正庚烷/空气的层流火焰传播.由于更强的放热性及反应活性,1-庚烯/空气的层流火焰传播速度在绝大多数条件下均快于正庚烷/空气的结果.(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Physics》期刊2019年01期)

程利娟[5](2018)在《正庚烷层流火焰碳烟中间产物生成的反应过程研究》一文中研究指出在现实生活中的燃烧设备中包含多种燃烧方式,其中最重要的方式是扩散火焰。与预混火焰相比,前者更容易产生污染物,包括多环芳烃和碳烟。其中碳烟排放的主要源头是以扩散火焰燃烧形式为主的燃烧设备。扩散火焰结构具有轴对称的特性,所以在对其进行模拟研究时会相对容易些。本文用所选的化学反应动力学机理模型对高压下的正庚烷/氧气层流扩散火焰进行了模拟,本文所用的计算平台是LaminarSMOKE程序。目前关于正庚烷的层流火焰(特别是高压下的层流火焰)的实验和模拟的报道还很少,本文研究了高压下正庚烷层流火焰的燃烧特性和碳烟生成的中间产物形成的主要路径。正庚烷是代表液体运输燃料的良好实验用替代燃料,而且它也是研究液体运输燃料在燃烧时多环芳烃和碳烟形成机理的典型替代物。本文首先选择POLIMI、Li、UCRL、USC和GRI等几套机理,利用LaminarSMOKE模拟平台对已有的高压下正庚烷/空气的层流扩散火焰实验进行模拟,选出适合模拟高压下正庚烷层流火焰的机理,通过模拟结果比较显示模拟效果较为合理的是GRI和Li机理,并利用此机理模拟已有的高压下正庚烷/空气的层流扩散火焰实验,并与已被验证过的实验及模拟结果进行了对比和分析。通过生成物速率分析(ROP)对高压下正庚烷层流扩散火焰中燃料的分解过程和碳烟生成的中间产物的生成过程进行较为详细的分析,本论文对模拟分析结果进行分析,选出所有的模拟结果中最为合理的GRI、Li的反应动力学模型,利用LaminarSMOKE模拟平台对高压下正庚烷层流扩散火焰的详细的化学反应过程进行了数值模拟。根据模拟结果中的生成物速率分析(ROP)的分析结果显示,燃料正庚烷的主要消耗是由燃料中的氧化剂氧化。分析了碳烟生成的中间产物中的CH2、CH4、C2H4、C2H2和C3H6等重要小分子(少于六个碳)相关的重要反应,和与PAH和碳烟更接近的典型大分子(六个碳以上)苯、苯乙炔(A1C2H)、苯乙烯(A1C2H3)和萘(A2)摩尔分数在模拟中的分布,通过ROP分析获得影响它们的重要反应及参与反应的小分子,通过反应途径分析可知A2重要路径为C3H3=>苯=>苯基=>A2。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-12-01)

宋强,聂万胜,王辉,苏凌宇,杨新垒[6](2018)在《驻波声场对层流火焰燃烧的影响》一文中研究指出设计了常温常压下驻波声场环境火焰燃烧的实验系统,将层流火焰放置在压力波节与压力波腹两者之间,通过调节扬声器发声分贝数和火焰位置,并采用高速摄影进行拍摄,开展了驻波声场对层流火焰燃烧影响的实验研究。结果表明:驻波声场的压力波腹和压力波节之间存在声辐射压力,影响火焰的燃烧进程;当火焰处于压力波腹与压力波节之间并且声场达到一定分贝时,火焰形态出现指向压力波腹的偏转,沿着压力波节至压力波腹火焰偏移角度逐渐减小,处于压力波腹处时,声辐射力消失,火焰恢复原样;此外,声压振荡增强了燃烧过程中的传热传质,促进了燃烧。(本文来源于《导弹与航天运载技术》期刊2018年05期)

刘佳琦[7](2018)在《O_2/H_2O条件下CO/H_2/CH_4层流火焰传播速度研究》一文中研究指出煤基燃料-氧-水蒸气燃烧系统(OCCSS)采用合成气或超净煤作为燃料。采用不同煤种或不同的合成气加工工艺,会导致燃料中CO/H_2/CH_4主要可燃气体的比例发生变化。此外,在设计燃烧器与组织燃烧时需要综合考虑当量比、预热温度、水蒸气浓度等因素对火焰传播速度的影响。本文采用本生灯火焰法实验测量了不同组分、化学当量比、预热温度与水蒸气浓度时CO/H_2/CH_4/O_2/H_2O预混气的层流火焰传播速度。利用GRI 3.0与USC II机理模拟火焰传播速度并与实验结果对比,最终采用与实验结果更接近的GRI 3.0机理对预混气层流火焰传播速度进行热力学与化学动力学分析。研究表明,CH_4含量对火焰传播速度的影响与CO/H_2的比例有关,在水蒸气浓度为47%情况下,当CO/H_2高于75/25时,火焰传播速度随CH_4含量升高而非线性增大;当CO/H_2低于75/25时,火焰传播速度随CH_4含量升高而非线性下降;当CO/H_2等于75/25时,火焰传播速度不随CH_4含量改变而改变。温度不是影响火焰传播速度的主要因素。与OH最大值和H+OH浓度最大值相比,火焰传播速度与H自由基浓度最大值正相关性更好。O_2/H_2O条件下,CO/H_2/CH_4火焰传播速度随当量比增大先上升后下降,在CH_4含量为2%时,最大速度对应当量比为1.3左右,CH_4含量为8%时,最大速度对应当量比在1.2左右,最大速度对应当量比与CO/H_2比例无关。改变当量比时,化学动力学对火焰传播速度影响较大,在当量比为0.8-1.4范围内,R99:CO+OH=CO_2+H与R84:OH+H_2=H+H_2O生成H自由基反应速率较大,R38:H+O_2=O+OH消耗H自由基反应速率最大,随着当量比增大,R99与R84增长速率之和高于R38增长速率,促进H自由基积累。随着当量比的增大,R3:O+H_2=H+OH增长速率较快。增加预热温度能够提高绝热火焰温度,温度改变对各主要基元反应影响不明显。因此,增加预热温度主要从热力学方面影响火焰传播速度。在不同CO/H_2/CH_4比例下,火焰传播速度随水蒸气浓度的增大呈现出较为复杂的变化规律。当CH_4和H_2含量较低时,火焰传播速度随水蒸气浓度的上升先增大后减小,适当增大CH_4或H_2含量时,火焰传播速度随水蒸气浓度上升先缓慢下降后快速下降,当H_2含量较高时,火焰传播速度随水蒸气浓度上升,几乎线性下降。这种现象主要由水蒸气的热力学作用与化学动力学作用耦合产生的。水蒸气的化学动力学影响主要通过影响R86:2OH=O+H_2O逆向反应速率实现,H_2含量改变主要影响R84:OH+H_2=H+H_2O与R3:O+H_2=H+OH反应速率;CH_4含量改变主要影响R3:O+H_2=H+OH、R11:O+CH_4=OH+CH_3、R84:OH+H_2=H+H_2O与R98:OH+CH_4=CH_3+H_2O反应速率。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

刘长春,徐绍亮,马砺,邓军[8](2018)在《超细水雾作用下CH_4层流火焰传播速度数值研究》一文中研究指出层流火焰传播速度(LFPS)是研究分析燃烧与爆炸的关键特征参数,层流火焰速度下降率也是评价各种稀释剂对燃烧抑制效果的常用方法。基于CHEMKIN 17.0中的一维层流预混火焰速度计算模型,定量分析了稀释、潜热冷却、化学抑制对CH4-AIR层流火焰传播速度的影响规律;并考虑了化学当量比变化的影响。研究表明稀释和潜热冷都是降低CH4层流火焰传播速度的主要因素。随着稀释剂浓度的增加,稀释作用对火焰传播速度的影响增大,潜热冷却作用对火焰传播速度的影响减小,化学抑制作用的影响基本不变化,范围在8.8%~10.2%。化学当量比小于1.2时,化学抑制作用会降低火焰传播速度,降低比例在8.1%~9.7%之间;当化学当量比大于1.3时,化学抑制不起作用,甚至促使火焰传播速度的增大。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年09期)

彭惠生,钟北京[9](2017)在《1-戊烯层流火焰传播速度的测量》一文中研究指出1-戊烯是国产93号汽油的重要烯烃组成成分,通过定容弹燃烧实验系统测量了1-戊烯在初始压力0.1,MPa和0.3,MPa,初始温度350,K和450,K、当量比从0.5~1.6的层流火焰传播速度,结果表明初始压力的升高对1-戊烯的层流火焰传播速度有抑制作用;而初始温度的升高则对其有促进作用;随着当量比的增大,层流火焰传播速度先增大,在当量比为1.1处取得最大值,而后随之下降.对比1-戊烯反应机理计算结果发现,机理计算结果无法较好地与实验结果吻合,并且机理过于庞大,无法应用于实际CFD计算.(本文来源于《燃烧科学与技术》期刊2017年06期)

田照华[10](2017)在《LIBS应用于甲烷层流火焰空间分布特性研究》一文中研究指出目前社会生产生活各个领域最主要的动力来源及热力来源仍然是矿物燃料的燃烧,人类迫切需要对燃烧机理进行深化研究。应用燃烧诊断技术,发现和掌握其规律,是深化燃烧机理研究的主要方法。激光诱导击穿光谱技术(LIBS)能够实现各元素组分同时测量,反映的光谱信息能够对检测对象提供很好的定性定量分析。激光脉冲聚焦后,在火焰中作用的区域较小且作用时间短,因此对火焰流场干扰也较小,借助精密的光学仪器能够实现对火焰的空间分辨测量。本文的工作就是将LIBS应用于甲烷层流本生灯火焰空间分布研究。首先从理论上分析论证了火焰当量比与特定元素谱线强度比存在线性关系,并实验验证了甲烷层流预混火焰中I_H/I_C、I_C/I_O、I_H/I_N、I_C/I_N四组谱线强度与初始混合气当量比成线性关系,并选取了I_H/I_O来对火焰不同高度上的当量比进行了定标测量。然后将LIBS应用于甲烷层流预混火焰空间分布特性研究:通过分析击穿阈值、等离子体能量与温度的关系,提出了一种利用等离子体能量来定性描述火焰温度空间分布的方法,简单地实现了火焰温度与光谱信息同步分析。利用等离子体能量和单谱线强度分布曲线,对甲烷层流预混火焰温度分布进行了定性分析,确定了预混火焰预混燃烧区、高温区的宽度和火焰前沿的位置。利用之前得到的当量比与H/O谱线强度比线性定标关系,得出了不同火焰不同高度上的当量比分布曲线。最后将LIBS应用于甲烷层流扩散火焰空间分布研究:通过同步测量扩散火焰中击穿阈值与等离子体能量空间分布情况,实验验证了扩散火焰中等离子体能量分布也可用来定性描述火焰温度分布。利用等离子体能量和H/O谱线强度比空间分布情况分析了扩散火焰温度和局部当量比空间分布情况,并对火焰前沿和第二燃烧区等火焰结构的位置和宽度进行了分析。通过选取特殊点的方式,得出了H/O谱线强度比与火焰局部当量比的线性关系式,并得出了火焰轴线上的当量比分布情况,拟合出了相关性很好的函数曲线,由此得出了更为精确地扩散火焰长度值。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-06-09)

层流火焰论文开题报告

(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:

收集总结分析了现有的甲醇层流火焰速度的实验数据,比较了叁种典型的描述甲醇氧化的详细化学反应机理(Li机理、USC Mech-Ⅱ和Burke机理)对层流火焰传播速度的预测精度。结果表明叁种机理均能定性反映甲醇层流火焰速度的变化规律,但在富燃料侧,机理计算值明显高于实验结果。反应动力学分析表明甲醇脱氢反应对层流火焰速度的影响至关重要。根据文献中的最新成果,修正了Li机理中甲醇脱氢反应的速率常数,提高了Li机理对甲醇-空气层流火焰速度的预测精度。针对工程需求,给出了两个甲醇层流火焰速度的快速预测模型,经过校核,所提出的预测模型能够较为准确地预测不同初始温度和压力下甲醇层流火焰速度。

(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。

层流火焰论文参考文献

[1].库金峰,胡二江,黄佐华.乙基叔丁基醚层流火焰特性研究[J].工程热物理学报.2019

[2].杨协和,沈文锋,张扬,张海,张建胜.甲醇-空气层流火焰速度的数值研究和预测模型[J].化工学报.2019

[3].宋占锋.天然气/氢气/二氧化碳预混层流火焰离子电流特性研究[D].北京交通大学.2019

[4].梅博文,李伟,马思远,王海宇,潘浩泉.1-庚烯/空气的高压层流火焰传播研究(英文)[J].ChineseJournalofChemicalPhysics.2019

[5].程利娟.正庚烷层流火焰碳烟中间产物生成的反应过程研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[6].宋强,聂万胜,王辉,苏凌宇,杨新垒.驻波声场对层流火焰燃烧的影响[J].导弹与航天运载技术.2018

[7].刘佳琦.O_2/H_2O条件下CO/H_2/CH_4层流火焰传播速度研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[8].刘长春,徐绍亮,马砺,邓军.超细水雾作用下CH_4层流火焰传播速度数值研究[J].科学技术与工程.2018

[9].彭惠生,钟北京.1-戊烯层流火焰传播速度的测量[J].燃烧科学与技术.2017

[10].田照华.LIBS应用于甲烷层流火焰空间分布特性研究[D].华南理工大学.2017

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