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二氧化硒气相扩散系数实验研究
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作者 吴小龙 罗光前 +3 位作者 邹仁杰 方灿 李显 姚洪 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第3期279-285,共7页
针对扩散管法无法有效对固体的气相扩散系数测量的问题,设计开发了气相扩散系数测量系统,研究了二氧化硒在不同气体体系、不同体系温度下的气相扩散系数.基于Stefan扩散管模型,推导出与固体物质质量变化相关的扩散系数计算公式.通过开... 针对扩散管法无法有效对固体的气相扩散系数测量的问题,设计开发了气相扩散系数测量系统,研究了二氧化硒在不同气体体系、不同体系温度下的气相扩散系数.基于Stefan扩散管模型,推导出与固体物质质量变化相关的扩散系数计算公式.通过开发的测量系统对萘在空气中的扩散系数进行测量,发现与文献中测量值相近,进一步验证了实验方法的准确性.通过在单工况气体氛围和混合工况气体氛围中的实验,修正了FULLER公式中的系数值,拟合得出在393~433 K范围内SeO_(2)气相扩散系数的公式.结果表明:在单工况气体氛围中,实验值和模型计算值的误差均在10%以内,且拟合后曲线的R^(2)>0.97;在混合工况下,拟合后曲线的R^(2)>0.95,验证了修正后模型的准确性. 展开更多
关键词 气相扩散系数 二氧化硒 气流量 stefan扩散管法 FULLER公式
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炭粒富氧燃烧中传质系数的修正 被引量:3
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作者 于娟 周宽 +1 位作者 潘登 章明川 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期217-222,共6页
与传统煤粉燃烧技术不同,煤粉在高浓度O2/CO2气氛中燃烧,在炭粒表面产生强烈的斯蒂芬流,对炭粒燃烧有重大的影响.笔者考虑炭的表面氧化(2,C+O2→2,CO)、CO2还原反应(C+CO2→2,CO)和H2O气化反应(C+H2O→CO+H2),给出忽略斯蒂芬流的传质系... 与传统煤粉燃烧技术不同,煤粉在高浓度O2/CO2气氛中燃烧,在炭粒表面产生强烈的斯蒂芬流,对炭粒燃烧有重大的影响.笔者考虑炭的表面氧化(2,C+O2→2,CO)、CO2还原反应(C+CO2→2,CO)和H2O气化反应(C+H2O→CO+H2),给出忽略斯蒂芬流的传质系数修正式.数值计算表明,对单膜模型的修正显著改善了颗粒温度、燃烧速率和燃尽时间的预报.在不同燃烧情况下,采用修正表达式对斯蒂芬流的影响进行了讨论.研究发现,修正因子和反应速率、环境组分浓度、反应产物浓度有关;在典型富氧燃烧工况下,O2的传质系数修正幅度可达18%;如果有水蒸气(摩尔分数为0.1)存在,则修正幅度可达22%;CO2的传质系数修正幅度可达74%,有水蒸气(摩尔分数为0.1)存在时则修正幅度可达78%;仅有水蒸气气化反应时,可以忽略对其传质系数的修正.但如果同时存在炭的表面氧化反应和CO2气化反应,则必须对其进行修正,修正幅度为29%. 展开更多
关键词 富氧燃烧 炭粒 传质 斯蒂芬流
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O_2/CO_2气氛下考虑斯蒂芬流的碳粒燃烧模型 被引量:4
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作者 周宽 于娟 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期67-72,共6页
针对富氧燃烧中的O2/CO2气氛,考虑表面氧化反应、表面还原反应和斯蒂芬流,建立了新的碳粒燃烧理论模型.实验表明,与未考虑斯蒂芬流的模型相比,该模型的预报结果与实验值符合得更好.对斯蒂芬流影响的分析计算显示,无论斯蒂芬流存在与否,... 针对富氧燃烧中的O2/CO2气氛,考虑表面氧化反应、表面还原反应和斯蒂芬流,建立了新的碳粒燃烧理论模型.实验表明,与未考虑斯蒂芬流的模型相比,该模型的预报结果与实验值符合得更好.对斯蒂芬流影响的分析计算显示,无论斯蒂芬流存在与否,燃烧速率均随氧体积分数(20%和30%)、粒径(100~240,μm)、表面温度(1,750~1,900,K)、环境气体温度(1,200~1,400,K)的增大而增大,但由于斯蒂芬流阻碍了反应气体向颗粒表面的扩散,减缓了反应进程,因此在本文计算条件下,新模型计算得到的燃烧速率比未考虑斯蒂芬流的情况低1/4~1/3. 展开更多
关键词 碳粒 O2 CO2 富氧燃烧 斯蒂芬流 模型 燃烧速率
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O_2/CO_2气氛下有边界层空间反应时传质系数的修正
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作者 于娟 周宽 +4 位作者 汤昀 辛锐 冯天恒 杨云飞 张哲玮 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期398-404,共7页
考虑炭粒表面氧化和还原反应、边界层CO气相反应、Stefan流和多组分扩散,建立了O2和CO2气体传质系数的修正表达式.炭球燃烧实验表明,对传质系数进行修正是必要的.考虑边界层CO气相反应后,O2传质系数降低,CO2传质系数升高.CO火焰锋面离... 考虑炭粒表面氧化和还原反应、边界层CO气相反应、Stefan流和多组分扩散,建立了O2和CO2气体传质系数的修正表达式.炭球燃烧实验表明,对传质系数进行修正是必要的.考虑边界层CO气相反应后,O2传质系数降低,CO2传质系数升高.CO火焰锋面离炭粒表面越近,O2传质的修正系数越小,CO2传质的修正系数越大.当炭粒表面仅有氧化反应时,O2的修正系数最小值为0.5,比不考虑边界层反应的结果又增加了32.5%的修正量.如果同时考虑表面氧化和表面还原,反应的增多都会降低O2和CO2的传质系数,而且对CO2扩散的影响比对O2的影响大.传质系数的这些变化可归因于气相反应、表面反应和Stefan流的综合作用. 展开更多
关键词 富氧燃烧 炭粒 传质系数 斯蒂芬流 空间反应 边界层
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相对静止气氛下硼颗粒着火过程
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作者 方传波 夏智勋 +1 位作者 胡建新 肖云雷 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期93-99,共7页
针对相对静止气氛下单颗粒硼的着火过程展开了系统研究,考虑硼颗粒周围径向气相流动以及硼颗粒与周围环境间的传热和传质过程,建立了一维硼颗粒着火模型。分析了硼颗粒在实现着火和未能实现着火两种典型情形下的颗粒相、气相组分参数以... 针对相对静止气氛下单颗粒硼的着火过程展开了系统研究,考虑硼颗粒周围径向气相流动以及硼颗粒与周围环境间的传热和传质过程,建立了一维硼颗粒着火模型。分析了硼颗粒在实现着火和未能实现着火两种典型情形下的颗粒相、气相组分参数以及颗粒外表面上Stefan流的变化规律,并对其成因展开了分析。研究表明,在实现着火和未能实现着火两种典型情形下,硼颗粒外表面的Stefan流都会经历先由周围空间流向颗粒表面,而后变为由颗粒表面流向周围空间的过程;考虑颗粒外表面处气相Stefan流作用后,硼颗粒的着火延迟时间减少,且压力越大,影响越大。 展开更多
关键词 硼颗粒 着火过程 着火模型 stefan
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富氧燃烧中斯蒂芬流对碳粒热平衡的影响 被引量:1
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作者 欧炜 周宽 +1 位作者 于娟 白丹 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期452-456,共5页
斯蒂芬流不仅影响组分的质量传递,还对能量传递有影响,而后者通常为研究者所忽略.本文通过建立具有明确物理意义的热流公式,推导出包括斯蒂芬流影响的能量守恒方程,深入研究了斯蒂芬流对碳粒热平衡及其着火的影响.结果表明,考虑... 斯蒂芬流不仅影响组分的质量传递,还对能量传递有影响,而后者通常为研究者所忽略.本文通过建立具有明确物理意义的热流公式,推导出包括斯蒂芬流影响的能量守恒方程,深入研究了斯蒂芬流对碳粒热平衡及其着火的影响.结果表明,考虑斯蒂芬流后,总的化学反应热会随气体温度的升高而增大,辐射热流几乎不变;碳粒着火延迟,着火温度比无斯蒂芬流时约高30K,氧气浓度(体积分数)约高7%.忽略斯蒂芬流导致碳粒(50μm)燃烧速率和表面温度分别高出23%。40%和7%~10%,而熄火粒径偏低,约为28μm.与文献中的修正能量方程相比,新的能量方程更适合碳粒的富氧燃烧计算. 展开更多
关键词 碳粒 富氧燃烧 斯蒂芬流 热平衡 着火 热流 O2 CO2
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