掺氢天然气非预混燃烧特性实验研究

1

作者 陈石义 何松 +2 位作者 肖娟 王斯民 廖勇 《天然气与石油》 2024年第5期88-96,共9页

以天然气掺氢技术为背景,构建一种非预混钝体同轴燃烧器及实验系统,测试了掺氢天然气(主要成分CH4)在不同燃料流速、掺氢比及当量比的火焰结构和污染物排放浓度,并考察了内构件对燃烧性能的影响。结果表明,掺氢后火焰高度降低,CO排放浓... 以天然气掺氢技术为背景,构建一种非预混钝体同轴燃烧器及实验系统,测试了掺氢天然气(主要成分CH4)在不同燃料流速、掺氢比及当量比的火焰结构和污染物排放浓度,并考察了内构件对燃烧性能的影响。结果表明,掺氢后火焰高度降低,CO排放浓度降低,但NO_(x)排放浓度增加。当掺氢比达到80%时,与纯CH4相较,CO排放浓度降低93.5%,NO_(x)排放浓度增加1倍左右。随着燃料流速增加,火焰逐渐变长变宽,CO与NO_(x)排放浓度均增加;当量比<0.7时,随着当量比增加,燃烧室热损失降低,平均温度升高,CO排放浓度降低,而NO_(x)排放浓度增加;不同内构件的掺氢CH4燃烧性能差异较大,钝体—旋流内构件不仅可以降低51.9%的NO_(x)排放浓度,还可以增强燃烧的均匀程度及稳定性。研究结果对同轴燃烧器的设计、优化和应用具有参考意义,有助于推动天然气掺氢技术的发展。 展开更多

关键词 掺氢天然气 贫燃 非预混 当量比 钝体 污染物排放

在线阅读 下载PDF 职称材料

烟气再循环对天然气非预混燃烧NO_x排放特性的影响 被引量：28

2

作者 曾强 刘汉周 阎良 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期369-375,共7页

天然气在燃烧过程中生成NO_x的浓度主要受温度影响.烟气再循环不仅能降低燃烧温度,而且减小了燃烧高温区域,使污染物排放降低.为减少NO_x排放,采用一台标定功率为800,k W的非预混燃烧器进行了烟气再循环非预混燃烧试验,主要研究了燃烧... 天然气在燃烧过程中生成NO_x的浓度主要受温度影响.烟气再循环不仅能降低燃烧温度,而且减小了燃烧高温区域,使污染物排放降低.为减少NO_x排放,采用一台标定功率为800,k W的非预混燃烧器进行了烟气再循环非预混燃烧试验,主要研究了燃烧负荷、过量空气系数、烟气再循环率对NO_x生成的影响.同时,采用FLUENT6.3软件模拟计算燃烧火焰温度分布和NO_x质量浓度分布.结果表明:燃烧器热负荷的增加,会使烟气中NO_x质量浓度增加;过量空气系数?在1.0~1.15之间时,有利于降低NO_x排放;烟气再循环量增加能有效降低NO_x排放,在?为1.1和1.15时、烟气再循环率为20%,时,NO_x质量浓度为40~50,mg/m3. 展开更多

关键词 天然气 烟气再循环 数值模拟 NOX排放 过量空气系数 非预混燃烧

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于不同耦合模型的合成气非预混射流燃烧特性模拟 被引量：5

3

作者 黄章俊 罗艳珍 +1 位作者 李录平 田红 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期897-905,共9页

基于不同的化学反应机理、湍流模型和燃烧模型,采用8组不同耦合模型对CO/H2/N2合成气非预混射流火焰进行模拟计算,并与实验值进行比较,分析了不同耦合模型计算结果的准确性。结果表明:耦合模型4(37步14组分化学反应机理动力学模型PdM+RN... 基于不同的化学反应机理、湍流模型和燃烧模型,采用8组不同耦合模型对CO/H2/N2合成气非预混射流火焰进行模拟计算,并与实验值进行比较,分析了不同耦合模型计算结果的准确性。结果表明:耦合模型4(37步14组分化学反应机理动力学模型PdM+RNG k-ε湍流模型+稳态层流小火焰燃烧模型SLF)和耦合模型8(化学反应机理GRI-Mech 3.0模型+标准k-ε湍流模型+EDC燃烧模型)对该火焰的模拟结果更为准确;采用SLF的耦合模型比采用EDC的耦合模型更能准确模拟火焰温度和主要组分的径向分布;采用耦合模型4能够获得该合成气非预混射流火焰的最佳模拟计算结果。 展开更多

关键词 化学反应机理 燃烧模型 湍流模型 耦合模型 非预混射流火焰 燃烧特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

湿空气非预混火焰回流区速度特性的实验 被引量：3

4

作者 顾欣 臧述升 +1 位作者 葛冰 陈汉平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期357-360,365,共5页

为了寻找特性速度对火焰结构的规律性影响,使用粒子图像速度仪(PIV)测量圆盘形钝体后甲烷/湿空气非预混火焰的回流区速度场,得到火焰的平均速度场分布.结果表明,在中心燃料未穿透回流区时,中心轴线上存在2个滞止点;与普通的燃烧火焰相比... 为了寻找特性速度对火焰结构的规律性影响,使用粒子图像速度仪(PIV)测量圆盘形钝体后甲烷/湿空气非预混火焰的回流区速度场,得到火焰的平均速度场分布.结果表明,在中心燃料未穿透回流区时,中心轴线上存在2个滞止点;与普通的燃烧火焰相比,湿空气燃烧2个滞止点之间的距离变短,最小无量纲速度偏大,其位置曲线具有3个明显的变化阶段,分别代表不同的燃烧状态;在不同的空气速度下,中心轴线上的最小速度及其所处位置都具有大致相同的函数关系,表明燃空速度比是控制燃烧火焰结构的一个重要参数. 展开更多

关键词 湿空气燃烧 非预混火焰 回流区 燃烧激光诊断

在线阅读 下载PDF 职称材料

油气爆炸的氮气非预混抑制实验 被引量：7

5

作者 张培理 杜扬 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期347-352,共6页

依靠激波管可视化实验台架,完成了油气爆炸的氮气非预混抑制实验,获得了火焰前锋在氮气非预混段内衰减、熄灭过程的高速摄影照片。通过对实验数据和高速摄影照片的分析,讨论了油气爆炸氮气非预混抑制过程的超压特性和火焰行为。结果表明... 依靠激波管可视化实验台架,完成了油气爆炸的氮气非预混抑制实验,获得了火焰前锋在氮气非预混段内衰减、熄灭过程的高速摄影照片。通过对实验数据和高速摄影照片的分析,讨论了油气爆炸氮气非预混抑制过程的超压特性和火焰行为。结果表明,采用氮气非预混手段能显著降低油气爆炸过程的超压与超压上升速率。油气爆炸的氮气非预混抑爆过程经历了惯性相持期、抑制衰减期和扩散熄灭期3个阶段。氮气分子作为第三体参与化学反应并携带走高能自由基的能量,促使链式反应向中止链大量发展,这是油气爆炸氮气非预混抑制过程的主要机理。抑制衰减期的火焰由衰减抑制区和核心区火焰构成,火焰与氮气的相互作用主要发生在衰减抑制区内。在抑制衰减期内,火焰速度的衰减可用线性公式描述。 展开更多

关键词 爆炸力学 氮气非预混抑制 超压 油气爆炸 火焰行为 火焰速度 可视化

在线阅读 下载PDF 职称材料

湿空气非预混火焰的稳定性 被引量：2

6

作者 顾欣 臧述升 葛冰 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期320-324,共5页

利用粒子图像测速技术对钝体后的湿空气回流非预混燃烧火焰流场进行了测量，研究湿空气燃烧火焰的结构特性，以及水蒸气的加入对火焰稳定性的影响，得到湿空气燃烧火焰的稳定性区域图．通过对比湿空气燃烧和普通燃烧火焰转变的临界值，... 利用粒子图像测速技术对钝体后的湿空气回流非预混燃烧火焰流场进行了测量，研究湿空气燃烧火焰的结构特性，以及水蒸气的加入对火焰稳定性的影响，得到湿空气燃烧火焰的稳定性区域图．通过对比湿空气燃烧和普通燃烧火焰转变的临界值，发现湿空气燃烧回流火焰向过渡火焰转变时，燃空速度比的临界值比普通燃烧的低16％-22％，而发生局部熄火时的临界值与普通燃烧时的相比至少低25％．分析表明，湿空气火焰不稳定性主要是由于环流湿空气动量的减少引起的，另外稀释作用和化学发应的影响导致氧原子含量降低也是不稳定的一个原因． 展开更多

关键词 湿空气燃烧 非预混燃烧 火焰稳定性 火焰结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃烧模型对甲烷/空气非预混数值模拟的影响 被引量：2

7

作者 张海军 陈永辰 郭雪岩 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第5期483-488,共6页

对甲烷-空气的钝体燃烧进行了数值模拟,考虑了流体的湍流流动和扩散火焰燃烧的相互作用.模拟分别采用化学平衡模型和GRI-Mech 3.0反应机理的非预混燃烧稳定层流小火焰模型.通过与文献实验数据的比较,分析了上述两种模型的模拟结果和Mob... 对甲烷-空气的钝体燃烧进行了数值模拟,考虑了流体的湍流流动和扩散火焰燃烧的相互作用.模拟分别采用化学平衡模型和GRI-Mech 3.0反应机理的非预混燃烧稳定层流小火焰模型.通过与文献实验数据的比较,分析了上述两种模型的模拟结果和Mobini等人的条件矩平衡封闭模型的模拟结果的准确性.研究表明,上述3种燃烧模型的计算结果与实验结果均存在不同程度的误差,说明现有的燃烧模型尚需进一步完善. 展开更多

关键词 钝体 非预混燃烧模型 层流小火焰模型 化学平衡模型 条件矩封闭模型 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

非预混火焰热斑产生和演化的理论计算 被引量：3

8

作者 姚兆普 朱民 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期530-535,共6页

对于非预混火焰来说,燃烧反应区被扩散掺混作用控制,火焰体现出比较强的分布式特征,在扰动较大的情形下,火焰面会出现被撕裂的特征。这种情况下,热斑的产生和演化问题就成了非预混火焰稳定性研究中的一个重要问题。以一个理想二维平板... 对于非预混火焰来说,燃烧反应区被扩散掺混作用控制,火焰体现出比较强的分布式特征,在扰动较大的情形下,火焰面会出现被撕裂的特征。这种情况下,热斑的产生和演化问题就成了非预混火焰稳定性研究中的一个重要问题。以一个理想二维平板非预混火焰为研究对象,在伯克-舒曼经典假设的前提下,通过格林函数法理论计算非预混火焰热斑的产生与演化的整个过程。研究发现较小的St数、较大的Pe数以及较快的对流速度有利于热斑向燃烧区下游的传播。这些结果将有助于理解非预混燃烧不稳定性的相关机理以及发展相应的控制方法。 展开更多

关键词 非预混火焰 格林函数法 热斑的产生和演化 理论计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

非预混火焰中温度与全息干涉测得的折射率之间的新状态关系 被引量：2

9

作者 张大勇 周怀春 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期325-329,共5页

通过对3个非预混火焰的详细数值模拟,获得了一个全新的温度和折射率之间的状态关系.利用该状态关系能直接从折射率计算温度,而不需要当地组分信息.利用全息干涉实验和数值模拟结果,对4个不同高度的横断面的温度计算表明,这个状态关系将... 通过对3个非预混火焰的详细数值模拟,获得了一个全新的温度和折射率之间的状态关系.利用该状态关系能直接从折射率计算温度,而不需要当地组分信息.利用全息干涉实验和数值模拟结果,对4个不同高度的横断面的温度计算表明,这个状态关系将空气组分假设带来的误差从48.8%降低到4%以下.分析表明,该状态关系具有应用于化学当量比较大的预混合部分预混火焰的潜力. 展开更多

关键词 全息干涉 非预混火焰 状态关系 折射率

在线阅读 下载PDF 职称材料

同轴射流燃烧室非预混湍流燃烧流场特性大涡模拟研究 被引量：1

10

作者 周瑜 乐嘉陵 黄渊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1514-1522,共9页

为深入研究带突扩与回流的同轴剪切射流模型燃烧室流场结构与燃烧特性,采用单步快速化学反应、火焰面与反应进度变量三种燃烧模型结合动态亚网格模型在自有CFD平台上对甲烷-空气非预混燃烧流场进行了大涡模拟。计算检验了流场时空尺度... 为深入研究带突扩与回流的同轴剪切射流模型燃烧室流场结构与燃烧特性,采用单步快速化学反应、火焰面与反应进度变量三种燃烧模型结合动态亚网格模型在自有CFD平台上对甲烷-空气非预混燃烧流场进行了大涡模拟。计算检验了流场时空尺度及网格和时间步长设置,对流场0~2s内启动并发展进入统计定常状态的非定常流动过程进行了完整模拟。燃烧室内多处监测点湍动能谱统计结果表明,轴向速度在混合剪切层内的脉动存在从约1200Hz开始的多个特征频率序列,且随着测点位置向下游移动,其对应的特征峰从高频到低频逐渐衰减消失。流向多个截面上时间平均的混合分数及温度分布结果表明,反应进度变量模型能够模拟出该流场特有的抬举火焰,与实验数据吻合程度显著优于其余两种模型,即对于该类型强剪切非预混反应流,以燃烧产物质量分数替代采用梯度粘性输运模化的混合分数耗散率进行计算更为合适。 展开更多

关键词 非预混燃烧 同轴剪切流 大涡模拟 动态亚网格模型 单步快速化学反应模型 火焰面模型 反应进度变量模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于二阶矩封闭湍流模型的非预混湍流火焰的数值模拟(英文) 被引量：1

11

作者 李国岫 Roekaerts Dirk 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2004年第2期107-113,共7页

应用二阶矩封闭湍流模型进行了湍流非预混钝体稳定火焰数值模拟的研究.应用LRR IP模型,JM模型,SSG模型以及两个修正后的LRR IP模型等二阶矩封闭湍流模型,进行了钝体稳定火焰数值模拟的研究.对于复杂的钝体稳定火焰,一些模型无法给出令... 应用二阶矩封闭湍流模型进行了湍流非预混钝体稳定火焰数值模拟的研究.应用LRR IP模型,JM模型,SSG模型以及两个修正后的LRR IP模型等二阶矩封闭湍流模型,进行了钝体稳定火焰数值模拟的研究.对于复杂的钝体稳定火焰,一些模型无法给出令人满意的结果,而且不同模型的结果差异很大.在研究中,湍流燃烧模型采用了化学平衡模型和假设PDF模型.研究结果表明,对于钝体稳定火焰,SSG模型以及两个修正后的LRR IP模型要优于其他几个二阶矩封闭湍流模型. 展开更多

关键词 数值模拟 非预混钝体稳定火焰 二阶矩封闭湍流模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

稳态湍流非预混燃烧的小火焰模拟

12

作者 王姣 《工业加热》 CAS 2014年第1期56-58,共3页

以甲烷/空气的湍流射流非预混燃烧为对象,建立二维稳态湍流非预混火焰的小火焰模型。利用湍流流动模型和小火焰模型耦合求解,计算出速度、混合分数、温度以及反应标量的摩尔分数在燃烧室内的分布,模拟结果表明小火焰模型能够用来描述燃... 以甲烷/空气的湍流射流非预混燃烧为对象,建立二维稳态湍流非预混火焰的小火焰模型。利用湍流流动模型和小火焰模型耦合求解,计算出速度、混合分数、温度以及反应标量的摩尔分数在燃烧室内的分布,模拟结果表明小火焰模型能够用来描述燃烧室内燃烧机理。 展开更多

关键词 湍流燃烧 小火焰模型 非预混

在线阅读 下载PDF 职称材料

旋转爆震三维非预混混合特性及流场结构研究 被引量：8

13

作者 郑榆山 王超 +1 位作者 王宇辉 乐嘉陵 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期407-415,共9页

为深入研究旋转爆震三维非预混流场结构,基于7组分8步反应的化学反应模型,开展了H2/Air旋转爆震流场的数值模拟研究,计算中考虑了黏性的影响。计算结果表明:该喷注结构在冷流流场中混合效果较好,能够在较短距离内实现燃料和氧化剂的充... 为深入研究旋转爆震三维非预混流场结构,基于7组分8步反应的化学反应模型,开展了H2/Air旋转爆震流场的数值模拟研究,计算中考虑了黏性的影响。计算结果表明:该喷注结构在冷流流场中混合效果较好,能够在较短距离内实现燃料和氧化剂的充分混合,但起爆后燃烧室内形成的高压环境使得外壁面附近来流可燃气难以到达,可燃气体层主要靠近燃烧室内壁面;旋转爆震波沿燃烧室内壁面周向传播,爆震波后沿径向和周向方向形成"双诱导激波"结构,并进一步导致爆震波后出现高温区和高压区"不吻合"的流场现象;在燃烧室入口截面,爆震波后形成"三诱导激波"结构,诱导激波通过空气环缝向上游传播并对来流燃料和氧化剂的喷注产生影响。 展开更多

关键词 旋转爆震发动机 非预混数值模拟 流场结构 混合特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于动态增厚火焰模型三维全可压缩非预混燃烧的大涡摸拟 被引量：4

14

作者 尚明涛 张文普 +1 位作者 张科 樊建人 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期496-502,共7页

利用动态增厚火焰模型对斯坦福大学甲烷/空气燃烧器非预混火焰进行了三维全可压缩大涡模拟,其中湍流亚网格模型采用Smagorinsky-WALE模型,反应机理采用甲烷四步简化机理.将计算结果与层流小火焰模型及实验值进行比较发现:在进口附近的区... 利用动态增厚火焰模型对斯坦福大学甲烷/空气燃烧器非预混火焰进行了三维全可压缩大涡模拟,其中湍流亚网格模型采用Smagorinsky-WALE模型,反应机理采用甲烷四步简化机理.将计算结果与层流小火焰模型及实验值进行比较发现:在进口附近的区域,动态增厚火焰模型的预测结果与实验非常吻合,但在远离进口区域,预测的混合作用大于实验值;动态增厚火焰模型的预测效果与层流小火焰模型相当. 展开更多

关键词 动态增厚火焰模型 全可压缩 非预混燃烧 大涡模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

CH4/CO2非预混射流火焰燃烧特性实验研究 被引量：3

15

作者 陈钰方 张孝春 +3 位作者 李星 张京 汪小憨 赵黛青 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期542-548,共7页

为了掌握含杂质生物沼气在工业燃烧装置中非预混射流火焰燃烧特性,对CH4/CO2非预混射流火焰在300 K和600 K伴流空气中的火焰形态、火焰高度以及推举高度进行了实验研究,并与CH4/N2非预混射流火焰燃烧特性进行对比.实验结果表明:在相同... 为了掌握含杂质生物沼气在工业燃烧装置中非预混射流火焰燃烧特性,对CH4/CO2非预混射流火焰在300 K和600 K伴流空气中的火焰形态、火焰高度以及推举高度进行了实验研究,并与CH4/N2非预混射流火焰燃烧特性进行对比.实验结果表明:在相同工况下,CH4/CO2火焰高度较低,但其推举高度高于CH4/N2火焰;两种火焰推举高度随伴流温度升高而降低.采用预混火焰模型对火焰推举高度进行了理论分析,得到了两种非预混火焰无量纲火焰推举高度与无量纲燃料流速的关联式.基于预混火焰模型的理论分析表明,预混气层流火焰速度及燃料和氧化剂密度比对非预混火焰的推举高度的影响较为显著. 展开更多

关键词 非预混射流火焰 燃料稀释 高温伴流 火焰推举

在线阅读 下载PDF 职称材料

分布式非预混火焰传递函数的实验研究 被引量：5

16

作者 景李玥 姚兆普 +1 位作者 王辽 朱民 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,共8页

非预混燃烧是动力设备和推进系统中常见的燃烧组织形式。为了理解非预混火焰的动力学特性、预测和控制其振荡燃烧现象,有必要获得其火焰传递函数。本文通过实验测量对分布式非预混火焰的传递函数进行了研究,实验对象为甲烷空气同心射流... 非预混燃烧是动力设备和推进系统中常见的燃烧组织形式。为了理解非预混火焰的动力学特性、预测和控制其振荡燃烧现象,有必要获得其火焰传递函数。本文通过实验测量对分布式非预混火焰的传递函数进行了研究,实验对象为甲烷空气同心射流火焰。实验中使用双麦克风技术测量燃烧室出口速度脉动,作为传递函数的输入量;使用CH基自发荧光测量燃烧过程的放热率脉动,作为传递函数的输出量。搭建了卡塞格林光学测量系统,以提升放热率测量的空间分辨率,实现单点测量,进而得到一维分布式火焰传递函数。结果表明,在频域内,实验中测得的传递函数的幅值沿火焰轴向存在两个峰值,在幅值的峰谷处相位角有180°翻转,这是热斑以对流速度向下游传播,跨越火焰面时所造成的。 展开更多

关键词 燃烧振荡 非预混火焰不稳定性 分布式火焰传递函数 卡塞格林光学测量系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

氢气/空气非预混旋转爆轰波形成与传播特性 被引量：2

17

作者 金杉 孟庆洋 +2 位作者 赵宁波 郑洪涛 李智明 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期361-367,共7页

针对非预混旋转爆轰波的形成与传播问题,本文通过三维数值模拟分析了氢气与空气的冷态掺混特性、爆轰波传播模态的演变规律和结构特点及其对进气过程的影响。计算结果表明:由于回流区的存在,燃料与氧化剂能够快速掺混均匀,在燃烧室进口... 针对非预混旋转爆轰波的形成与传播问题,本文通过三维数值模拟分析了氢气与空气的冷态掺混特性、爆轰波传播模态的演变规律和结构特点及其对进气过程的影响。计算结果表明:由于回流区的存在,燃料与氧化剂能够快速掺混均匀,在燃烧室进口附近,内壁面的当量比大于外壁面。透射激波多次对撞后最终形成一道压力较高的激波。爆轰波的传播方向与透射激波对撞后的切向速度和反应速率有关。爆轰波稳定传播时沿外壁面传播,内壁面为激波,气体受激波压缩,温度高于爆轰波后气体的温度。爆轰波使氧化剂与燃料喷注存在时间差,从而影响气体掺混特性。 展开更多

关键词 旋转爆轰 掺混 非预混 喷注 当量比 流场特性 自持传播 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CO-DAC反应机理简化的非预混射流火焰的大涡模拟 被引量：3

18

作者 刘再刚 隋春杰 +1 位作者 韩文虎 孔文俊 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期39-45,共7页

为了研究自相关自适应化学(CO-DAC)在湍流燃烧中的特性,计算了湍流非预混射流火焰Sandia FlameD的大涡模拟,使用了GRI-Mech 3.0详细化学反应机理以及CO-DAC简化方法.计算结果与实验值的对比表明,使用详细化学反应机理和CO-DAC机理简化,... 为了研究自相关自适应化学(CO-DAC)在湍流燃烧中的特性,计算了湍流非预混射流火焰Sandia FlameD的大涡模拟,使用了GRI-Mech 3.0详细化学反应机理以及CO-DAC简化方法.计算结果与实验值的对比表明,使用详细化学反应机理和CO-DAC机理简化,可以有效捕捉湍流火焰瞬时结构;可以根据燃烧场的特性,自适应地减少化学反应计算量,有效提高计算速度;可以准确模拟火焰的速度、温度分布特性;可以准确模拟火焰中重要中间组分和自由基的组分分布. 展开更多

关键词 自相关动态自适应化学 详细化学反应机理 非预混射流火焰 大涡模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

航空发动机燃烧室环境中非预混旋流火焰的标量特征 被引量：2

19

作者 肖华林 罗坤 +2 位作者 金台 王海鸥 樊建人 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期170-176,共7页

参考航空发动机燃烧室典型工况设计了微型模型非预混旋流燃烧室并进行了直接数值模拟,基于火焰因子对火焰标量特征进行了分析.研究发现,在非预混燃烧中,预混燃烧模态广泛存在且是放热的主要贡献者.不同工况中火焰面的分布位置和预混火... 参考航空发动机燃烧室典型工况设计了微型模型非预混旋流燃烧室并进行了直接数值模拟,基于火焰因子对火焰标量特征进行了分析.研究发现,在非预混燃烧中,预混燃烧模态广泛存在且是放热的主要贡献者.不同工况中火焰面的分布位置和预混火焰的产生机制均存在显著差异.在贫燃工况中,火焰分布在内剪切层中,氧气优先向燃料侧输运从而在富燃料侧产生预混火焰;而在富燃工况中,火焰主要分布在外剪切层中,由于燃料中间产物优先向空气侧输运,预混火焰主要产生于富氧气侧.对标量通量的研究发现:非守恒标量(如Y_(CO_(2)))通量在各燃烧模态中均基本符合梯度假设;守恒标量(如混合分数Z)通量仅在预混燃烧模态中符合假设,在扩散火焰面附近不遵循这一假设. 展开更多

关键词 直接数值模拟 非预混火焰 旋流燃烧室 火焰因子 标量通量

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃料喷孔数对非预混旋转爆震起爆过程的影响 被引量：3

20

作者 焦中天 王永佳 +3 位作者 李伟 朱亦圆 王可 范玮 《火箭推进》 CAS 2021年第5期22-34,共13页

环缝-喷孔结构是目前旋转爆震燃烧中经常采用的喷注结构之一。为了研究环缝-喷孔喷注结构中燃料喷孔数量对氢气/空气旋转爆震的影响,在保持燃料喷孔总面积不变的前提下,改变燃料喷孔数量(60、90、120、150),对冷态混合、爆震波起爆及稳... 环缝-喷孔结构是目前旋转爆震燃烧中经常采用的喷注结构之一。为了研究环缝-喷孔喷注结构中燃料喷孔数量对氢气/空气旋转爆震的影响,在保持燃料喷孔总面积不变的前提下,改变燃料喷孔数量(60、90、120、150),对冷态混合、爆震波起爆及稳定过程进行了数值模拟。总质量流量为206 g/s时,60和90喷孔喷注结构可以实现稳定爆震,而120和150喷孔则起爆失败;60喷孔构型中出现了多个旋转爆震波,并稳定于双波同向传播模态。总质量流量减小至103 g/s时,120和150喷孔可实现稳定爆震。结果表明,同一喷注结构在不同流量下的掺混效果并不相同,影响旋转爆震的起始;随着供给流量的提高,爆震波数量呈现增多趋势;氢气的轴向和径向分布越均匀,越容易形成旋转爆震波,周向分布越均匀,旋转爆震波传播速度越快,最高可达1827 m/s。 展开更多

关键词 旋转爆震 非预混喷注 喷孔数量 数值模拟 传播模态

在线阅读 下载PDF 职称材料