燃烧过程数值模拟论文-斛晓飞,李志勇,李叶,刘富强

燃烧过程数值模拟论文-斛晓飞,李志勇,李叶,刘富强

导读:本文包含了燃烧过程数值模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:超音速火焰喷涂,数值模拟,混合气体,喷管

燃烧过程数值模拟论文文献综述

斛晓飞,李志勇,李叶,刘富强[1](2019)在《C_3H_8+H_2混合气体超音速火焰喷涂燃烧过程数值模拟》一文中研究指出采用FLUENT软件模拟氧-混合气体燃料超音速火焰喷涂(HVOF)过程。随着计算机技术的发展,对HVOF的燃烧状态和气体流场的模拟成为近年来的研究热点。但到目前为止,对于混合燃料组分的燃烧过程的研究还有待深入。以丙烷和氢气的混合气体为燃料,开展HVOF的燃烧过程数值模拟,并将模拟结果与纯丙烷气体燃烧过程的气体流场模拟结果进行对比。进一步对90 mm喷管和110mm喷管长度条件下的HVOF的燃烧状态和气体流场状态进行对比研究。结果表明,混合气体中氢气的加入使得燃烧体具有能量密度高、热量产生集中等优点,对燃烧过程和气体流场的集中有重大影响;加长喷管对于气体流场产生的约束力更大,燃烧室内燃烧更充分,同时在喷枪出口处产生明显的激波。(本文来源于《电焊机》期刊2019年10期)

姜霖松,刘宏升,吴丹,解茂昭[2](2019)在《随机堆积床内甲烷/空气预混燃烧过程的数值模拟》一文中研究指出通过离散元软件LIGGGHTS重现球体的重力堆积过程,建立叁维随机堆积床几何模型.利用大涡方法结合双温度模型以及EBU-Arrhenius燃烧模型,模拟了甲烷/空气预混气体在堆积床内预混合燃烧过程.通过将模拟结果与实验数据对比验证了模型的有效性,在此基础上对随机堆积床内部的火焰分布结构、火焰面形状及温度分布规律等进行了分析.模拟结果表明:在燃烧后期,堆积床内的小球温度要高于同一高度上气体的温度,这体现了多孔介质良好的蓄热能力;壁面与轴线间的火焰面高度差远远小于无多孔介质的管内燃烧情况,表明随机堆积床可以通过分割火焰来提高燃烧的均匀性和稳定性.(本文来源于《东北大学学报(自然科学版)》期刊2019年07期)

黎贤达[3](2019)在《300MW锅炉半焦煤粉掺混的燃烧过程及NO_x排放的数值模拟》一文中研究指出半焦是由烟煤或者褐煤在中低温下干馏得到的可燃固体产物。如若半焦能够在煤粉锅炉上与煤粉的混合燃烧中得到大比例的掺烧,不仅能够扩大电厂煤粉锅炉中与煤粉混合燃烧的燃料范围,而且有利于煤炭分质利用下游产品。但是半焦着火温度高,想要在大规模掺烧的同时保证半焦的燃尽率,需要较高的燃烧温度,这与降低炉内氮氧化物排放的要求是相违背的。因此研究使用分级燃烧技术来实现半焦煤粉混合燃烧的低NO_x排放尤为必要。本文使用CFD数值模拟的方法来研究300MW四角切圆锅炉半焦煤粉掺混燃烧的NO_x排放情况。首先采用浓淡煤粉直流射流实验系统,在半焦掺混比例为45%情况下,研究半焦掺混煤粉的燃烧状况,得到的相关燃烧数据与运用Fluent软件在相同的工况下得到的模拟数据相对比,从而验证本文中使用的数理模型的可靠性。在模型得到验证的基础下,本文改变不同参数,研究了300MW锅炉在变掺混比、变粒径、变燃尽风率、变再燃燃料比和调整半焦煤粉燃料层的情况下,NO_x的排放规律。首先对锅炉燃烧进行了不同半焦掺混比例下的数值模拟,研究表明随着半焦掺混比例的增加,炉膛中心温度升高,掺混半焦的煤粉燃料在炉内的着火距离(从一次风喷口到燃料达到着火温度的距离)也在增大,同时炉内NO_x排放量增大以及燃尽率降低。并且当半焦掺混比例达到60%时,半焦的着火距离大幅度提高。在半焦掺混煤粉比例一定的情况下,针对不同半焦粒径的掺混燃烧进行了数值模拟研究,结果表明在半焦掺混比例一定的情况下,随着半焦颗粒粒径的降低,主燃区CO浓度增大,半焦着火距离减小。并且随着半焦颗粒粒径的降低,炉膛出口燃尽率增大并最终保持稳定。在半焦掺混煤粉比例一定情况下,针对炉膛不同的燃尽风率情况下的半焦煤粉燃烧进行了数值模拟,研究表明随着燃尽风率的增加,炉内的温度也不断的降低,主燃区的CO浓度升高,炉内NO_x生成量也随之降低。当燃尽风率为15%,半焦的掺混比例为60%时的炉膛出口NO_x排放量为483.7mg/Nm~3,燃尽率为96.2%,既能满足燃料达到比较高的燃尽率,又能保证燃烧的低NO_x排放。在燃料分级条件下,半焦作为再燃燃料,半焦煤粉混合燃料作为主燃区燃料(其中半焦混合60%)时,研究了不同再燃燃料比对NO_x排放的影响。研究表明,随着再燃燃料比的增大,再燃区NO浓度增长率降低,其中再燃燃料比25%时增长率最低,这不仅仅是由于炉内的温度降低的原因,还因为半焦焦炭对NO_x的还原作用,从而降低NO_x的排放。在燃料分级条件下,研究了当半焦占据叁层燃料层,剩下两层都是烟煤燃料层时,半焦和煤粉分布在不同燃料层的燃烧状况。研究表明当半焦燃料层分布在主燃区上部,煤粉燃料分布在主燃区下部时,既能获得较高的氮氧化物还原率,又能兼顾煤粉半焦的燃尽及经济性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

周桂娟,徐璟[4](2019)在《克劳斯反应炉内流动及燃烧反应过程数值模拟研究》一文中研究指出采用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法建立了复杂结构克劳斯反应炉(包括燃烧器)的叁维模型,结合酸性气燃烧反应的计算模型,较为真实地再现了克劳斯反应炉内流动及燃烧过程。数值模拟结果表明,模拟计算值与工艺包数据吻合良好,说明了计算结果是可靠的。反应炉内燃烧反应主要发生在燃烧器出口反应炉前端位置,酸性气和燃烧空气的混合越剧烈,燃烧反应高温区域越小。CFD计算结果展示了炉膛内烟气速度、温度分布,反应物及反应产物组分浓度分布,可直接作为反应炉设计合理性的理论依据。(本文来源于《石油化工设计》期刊2019年02期)

白进维,宗文刚,李象远[5](2019)在《水倾倒入燃烧油过程的数值模拟研究》一文中研究指出水倾倒入燃烧油会引发剧烈反应,整个过程极其复杂,实验方法难以捕捉其中细节。本文采用数值模拟方法重现了这一过程,对这一极具危险性的现象进行了深入分析,详细讨论了水倒入燃烧油池后引发的物理化学过程,建立了复杂过程的简化数学模型,并采用开源FDS火灾模拟软件进行了数值测试,验证了该模型的可行性。数值算例测试表明,喷溅油滴蒸发产生的油蒸汽,在热气流的带动下,快速弥漫于广大空间,因此油蒸汽在极短的时间内就可以被携带至远大于喷溅油滴所能到达的位置,造成火焰规模的急剧扩大,与此同时,爆发火焰的辐射热通量则急剧增长,会产生破坏性效果。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2019年05期)

张小桃,黄勇,张川,赵伟[6](2019)在《燃尽风及生物质气对燃煤锅炉燃烧过程及NO_x排放影响的数值模拟》一文中研究指出为研究燃尽风以及掺烧生物质气对燃煤锅炉燃烧及NO_x排放的影响,对某电厂330 MW机组燃煤锅炉进行空气分级燃烧改造,在其主燃烧器上方5 m处增加3层分离式燃尽风(SOFA),基于FLUENT模拟软件,搭建了纯煤燃烧和煤粉掺烧生物质气模型,对锅炉无SOFA、有SOFA(15%和20%配风比)、有SOFA(15%和20%配风比)同时掺烧松木气等5种工况的炉内燃烧过程进行了数值模拟,分析不同工况下炉内速度场、温度场、组分场及污染物NOx排放特性。结果表明:在无SOFA和有15%SOFA工况下,一次风、二次风均能形成良好切圆,速度场稳定,在20%SOFA配比下,燃尽风切圆不太理想;与无SOFA纯煤燃烧工况相比,有SOFA工况下,主燃烧区中心温度均有所降低,分别降低了3. 31、27. 48、6. 78和40 K,而在SOFA区域温度有所上升,炉膛出口CO和O_2体积分数增大,CO2体积分数减小,与纯煤无SOFA工况相比,当SOFA配风比从15%增至20%时,NOx炉膛出口平均质量浓度在纯煤工况下分别降低了10. 76%和13. 28%,而在掺烧工况下分别降低了26%和28. 4%。(本文来源于《热能动力工程》期刊2019年02期)

陆燕宁[7](2019)在《生物质炉排炉燃烧过程的CFD数值模拟研究》一文中研究指出我国拥有丰富的生物质资源,据统计,我国秸秆产量约6亿吨/年。利用生物质发电兼具环境效益与社会效益。本文以一台额定蒸发量为130t/h生物质往复式水冷炉排炉为研究对象,提出二次风掺混再循环烟气燃烧的方式,应用计算流体力学(CFD)数值模拟方法对炉内燃烧过程进行研究,旨在解决生物质锅炉实际运行中常出现的问题,为锅炉实际运行操作提供理论指导。计算结果表明,上二次风喷入再循环烟气有利于增强炉膛上部气流扰动,提高燃烧的的均匀性,进而提升燃尽率,同时,降低屏区火焰温度,减轻大屏积灰结渣风险;后墙下二次风掺混一定比例的再循环烟气,可以改善喉口截面的温度分布,且主燃区形成还原性气氛,燃烧反应速度下降,有效抑制了热力型NO_x的生成。通过优化调整再循环烟气配风布置,得到一种燃尽程度高、温度分布均匀的燃烧工况,NO_x排放浓度下降为169.9 mg/Nm~3,相对于无再循环烟气时减少了32.1%。进一步探究该生物质炉排炉的燃料适应性,校燃料核计算结果验证了该锅炉对于炉燃料的调整有一定适应性。由于炉膛出口NO_x排放浓度受燃料氮的影响很大,建议实际应用氮含量较低的生物质燃料。为响应国家减排政策,对该生物质炉排炉进行选择性非催化还原(SNCR)脱硝设计。SNCR喷枪的布置形式和氨氮摩尔比(NSR)会影响脱硝效率。模拟结果显示,当NSR取1.5时,SNCR喷枪前后墙对冲布置的脱硝效率为34.2%;喷枪前墙侧墙布置时,脱硝效率提高至43.2%。当NSR由1.0增加到2.0时,NSR对脱硝效率的影响逐渐减弱,而氨逃逸的增速提高,建议NSR选择1.5。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-01)

方立军,刘雪莹,高韬深[8](2018)在《330MW四角切圆燃煤锅炉燃烧过程数值模拟》一文中研究指出利用ICEM CFD为前处理器、FLUENT 17. 0为求解器,重点模拟采用深度分级低NO_x燃烧系统的330MW四角切圆燃煤锅炉的燃烧特性和排放特性。结果表明:该燃煤锅炉燃烧过程中流体温度、速度分布合理;高温区主要集中在锅炉内部燃烧器区域;各股携带煤粉的射流切圆燃烧使锅炉内部产生低温低速的负压区;锅炉燃烧过程中的各组分浓度大小随温度高低而改变,且不同组分的浓度之间也存在相互作用。(本文来源于《应用能源技术》期刊2018年12期)

刘颖祖[9](2018)在《单颗粒煤及生物质燃烧过程中碱金属释放的激光测量及数值模拟》一文中研究指出当今世界的能源形势,需要同时兼顾传统化石燃料的清洁利用和可再生能源的开发。本文围绕煤及生物质的利用过程,对碱金属释放危害热力设备运行的关键科学问题,采用自行搭建的先进激光在线诊断系统对单颗粒煤和生物质的燃烧特性以及碱金属的释放特性进行多参数耦合实验测量。根据实验认知,采用数学建模以及数值模拟的方法,对焦炭燃烧和碱金属释放构建模型并进行反应本质现象探究。通过实验与模拟的双重手段加深对颗粒燃烧及碱金属释放行为的认识,为将来的大规模实际利用低品质煤和生物质提供理论支撑。首先,基于自行搭建的移动式单颗粒炉系统,对准东煤和玉米秸秆的不同燃烧及混燃特性,不同温度、粒径的准东煤焦燃烧特性,不同燃料焦炭的燃烧特征以及碱金属对焦炭燃烧影响进行了实验探究。实验结果表明生物质对混燃料的焦炭燃烧具有明显的加速作用;提高反应温度、缩小粒径以及添加碱金属等方式,均可以增强焦炭的反应活性。基于实验认知,构建了缩核型焦炭燃烧模型,并求取了准东煤焦炭的燃烧动力学参数,该模型对不同温度和粒径的准东煤焦炭燃烧模拟结果与实验结果吻合良好,为构建碱金属释放模型奠定基础。然后,为探究碱金属元素的气相释放及固相转化,采用温度、质量、碱金属等多参数耦合测量的多点LIBS在线测量手段探究碱金属的气相释放特征,采用萃取、消解法分析碱金属的固相转化。并利用上述手段对准东煤和玉米秸秆的混烧过程的碱金属释放/转化特性进行了全面研究。根据比尔-朗博定律标定的修正LIBS测量方法,可获得碱金属气相浓度的定量测量结果。根据测量曲线可知,准东煤颗粒的燃烧过程,钠的释放具有叁个特征释放阶段:(1)挥发分析出阶段;(2)焦炭燃烧阶段;(3)灰反应阶段。杨木颗粒燃烧过程的钾释放也具有上述叁个特征,但玉米秸秆的钾释放仅具有挥发分析出阶段。对不同阶段的释放进行分析,准东煤的钠主要释放阶段为焦炭燃烧阶段,而生物质的钾主要释放阶段为挥发分析出阶段。在混燃过程中,随生物质比例的提高,钾的释放将上升;随准东煤比例提高,钠的释放将增强。此外,在准东煤与玉米秸秆混合质量分别为50%时,燃烧产生了低温共融的现象,灰熔点迅速下降。基于实验温度、直径、质量以及碱金属的同步测量结果,构建了碱金属释放的数学模型。本文构建的双方程碱金属释放模型与实验结果的吻合良好,能够较好的捕捉煤/生物质颗粒燃烧过程中不同阶段的碱金属释放过程。接着,进一步研究碱金属的气相分布特征,采用PLIF测量技术对准东煤、玉米秸秆以及杨木燃烧过程中的碱金属原子的释放特性、气相分布特征以及气相组分进行了深入探究。双光子激发的Na-PLIF测量系统、耦合偏振片的K-PLIF测量系统能够很好的避免煤和生物质颗粒燃烧过程中产生的辐射、散射以及杂光等干扰。基于比尔-朗伯定律,可由测量区出入射光的强度变化推算碱金属原子的定量分布。碱金属原子的释放过程与挥发性碱金属的LIBS测量结果类似。在高温下,气相钠原子约占总钠的24%,钾原子约占总钾的0.8%,气相碱金属的最主要成分为氢氧化物。根据LIBS和PLIF获取的碱金属的释放特性、气相组分测量以及离线分析结果,本文构建了含八条变化路径的煤和生物质燃烧过程碱金属的释放及转化机理,其中,碱金属具有五种气相释放途径和叁种固相转化途径。最后,本文采用格子玻尔兹曼方法(LBM)探究焦炭燃烧与碱金属释放的本质现象。发展的算法经由丙烷对冲火焰文献结果验证了燃烧反应在LBM中的可行性以及本文计算代码的准确性。基于上述代码,进一步与焦炭燃烧模型、碱金属燃烧模型进行耦合。并对4 mm准东煤颗粒燃烧过程的焦炭燃烧阶段进行模拟,虽然模型采用了部分简化,但模拟计算的颗粒碳转化率以及钠释放依然具有较高的准确性。经过文献和实验双重验证后的计算代码应用于孔隙尺度的焦炭多孔介质燃烧,模拟探究孔隙尺度的焦炭多孔介质燃烧的本征反应特性。模拟结果很好的呈现了孔隙尺度的焦炭结构因燃烧产生的支持结构断裂、流道扩张等微观变化特征。此外,还表明了燃烧反应产物与挥发产物在气相具有截然相反的分布特征,燃烧产物主要集中在反应锋面并随气相流动向内扩散,但是挥发产物则主要堆积在焦炭内部的空孔、阻滞型流道等气流扩散能力较弱的区域。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-12-01)

智同生,王顺,郭利[10](2018)在《Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器点火过程数值模拟研究》一文中研究指出本文利用FLUENT 15. 0软件,在无特殊周期性边界条件的影响下,采用标准的k-epsilon模型成功模拟了Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器的点火过程。模拟结果和前期实验现象结果吻合良好,为点火过程的分析提供了更多的数据支持。根据数值模拟结果探讨了Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器整个点火过程中,燃烧器中压力和气体流速的变化和分布情况。分析了前期爆燃过程中脉动燃烧器中温度场的变化情况及回流现象。进一步佐证了爆燃能量集聚和烟气回流是脉动燃烧器成功点火的重要原因。(本文来源于《节能技术》期刊2018年06期)

燃烧过程数值模拟论文开题报告

(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:

通过离散元软件LIGGGHTS重现球体的重力堆积过程,建立叁维随机堆积床几何模型.利用大涡方法结合双温度模型以及EBU-Arrhenius燃烧模型,模拟了甲烷/空气预混气体在堆积床内预混合燃烧过程.通过将模拟结果与实验数据对比验证了模型的有效性,在此基础上对随机堆积床内部的火焰分布结构、火焰面形状及温度分布规律等进行了分析.模拟结果表明:在燃烧后期,堆积床内的小球温度要高于同一高度上气体的温度,这体现了多孔介质良好的蓄热能力;壁面与轴线间的火焰面高度差远远小于无多孔介质的管内燃烧情况,表明随机堆积床可以通过分割火焰来提高燃烧的均匀性和稳定性.

(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。

燃烧过程数值模拟论文参考文献

[1].斛晓飞,李志勇,李叶,刘富强.C_3H_8+H_2混合气体超音速火焰喷涂燃烧过程数值模拟[J].电焊机.2019

[2].姜霖松,刘宏升,吴丹,解茂昭.随机堆积床内甲烷/空气预混燃烧过程的数值模拟[J].东北大学学报(自然科学版).2019

[3].黎贤达.300MW锅炉半焦煤粉掺混的燃烧过程及NO_x排放的数值模拟[D].哈尔滨工业大学.2019

[4].周桂娟,徐璟.克劳斯反应炉内流动及燃烧反应过程数值模拟研究[J].石油化工设计.2019

[5].白进维,宗文刚,李象远.水倾倒入燃烧油过程的数值模拟研究[J].空气动力学学报.2019

[6].张小桃,黄勇,张川,赵伟.燃尽风及生物质气对燃煤锅炉燃烧过程及NO_x排放影响的数值模拟[J].热能动力工程.2019

[7].陆燕宁.生物质炉排炉燃烧过程的CFD数值模拟研究[D].浙江大学.2019

[8].方立军,刘雪莹,高韬深.330MW四角切圆燃煤锅炉燃烧过程数值模拟[J].应用能源技术.2018

[9].刘颖祖.单颗粒煤及生物质燃烧过程中碱金属释放的激光测量及数值模拟[D].浙江大学.2018

[10].智同生,王顺,郭利.Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器点火过程数值模拟研究[J].节能技术.2018

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