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菱形自由射流与圆形自由射流流动特性的粒子图像测速研究 被引量:7
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作者 陈冬林 贠英 +2 位作者 米建春 成珊 邓涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第17期76-81,147,共6页
针对菱形和圆形2种不同出口形状的孔板自由射流,在出口雷诺数Re 72 000(速度使用射流平均出口速度Ue,特征长度使用当量直径De)的情况下应用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术对空气射流在初始段和过渡段的流场进行测量... 针对菱形和圆形2种不同出口形状的孔板自由射流,在出口雷诺数Re 72 000(速度使用射流平均出口速度Ue,特征长度使用当量直径De)的情况下应用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术对空气射流在初始段和过渡段的流场进行测量,并对2种不同形状出口的射流流动特性进行对比分析。结果表明:与圆形自由射流相比,菱形自由射流有更强的混合和卷吸周围流体的能力,具体表现在菱形自由射流的势流核更短,速度衰减和扩散更快以及湍流强度更大;另外,在菱形射流中还出现了长短轴半值宽变换的现象。 展开更多
关键词 菱形射流 圆形射流 自由射流 湍流混合 粒子 图像测速测量 半值宽转换
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当量比和反应物混合模式对无焰燃烧的影响 被引量:21
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作者 李鹏飞 米建春 +2 位作者 Bassam B.Dally Richard A.Craig 王飞飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期20-27,共8页
给出空气和燃料在3种初始混合模式(非预混、部分预混和完全预混)下无焰燃烧的实验结果,介绍了无焰燃烧的实现方法,研究当量比和初始混合模式对无焰燃烧的影响。实验炉在功率为7.5~15 kW下运行,当量比的变化范围为0.5~1。实验结果... 给出空气和燃料在3种初始混合模式(非预混、部分预混和完全预混)下无焰燃烧的实验结果,介绍了无焰燃烧的实现方法,研究当量比和初始混合模式对无焰燃烧的影响。实验炉在功率为7.5~15 kW下运行,当量比的变化范围为0.5~1。实验结果表明,无焰燃烧状态一旦建立则很稳定,很容易维持。无论是预混、非预混还是部分预混燃烧,其炉温差别不大,CO和NOx排放低。当量比接近1时,虽然炉内仍处于无焰燃烧状态且NOx排放量少,但CO和H2排放量都极多,此时并不是清洁燃烧。当量比小于0.98时,3种混合模式下烟气中的CO和H2含量都极低,但部分预混无焰燃烧产生的NOx排放量相对较多,而完全预混无焰燃烧的NOx排放量最低。文中还对当量比对NOx排放量的影响进行了详细分析。 展开更多
关键词 高温空气燃烧 当量比 预混 非预混 部分预混
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同流热气中氧浓度对CH_4/H_2射流火焰的影响 被引量:3
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作者 梅振锋 王飞飞 +1 位作者 李鹏飞 米建春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期79-86,149,共8页
通过雷诺平均纳维叶斯托克斯方程模型数值模拟研究了同流热气中氧浓度对CH4/H2射流火焰扩散燃烧的影响。研究基于JHC开放火焰实验装置,采用涡耗散概念模型和GRI-3.0详细化学反应机制进行数值模拟,研究同流热气中氧浓度变化的影响。结果... 通过雷诺平均纳维叶斯托克斯方程模型数值模拟研究了同流热气中氧浓度对CH4/H2射流火焰扩散燃烧的影响。研究基于JHC开放火焰实验装置,采用涡耗散概念模型和GRI-3.0详细化学反应机制进行数值模拟,研究同流热气中氧浓度变化的影响。结果显示,随着同流热气中氧浓度的减小,下游温度峰值及中间组分OH的质量分数峰值明显下降,温度分布更均匀。OH质量分数峰值位置比温度峰值位置略微靠外(同流热气侧)。H2CO主要分布在计算域内的低温区,高温时该组分被快速消耗;不同的燃烧模式下H2CO浓度分布差别很大。通过分析发现,要使传统窄小区域的快速燃烧模式过渡到大空间的慢速弥散燃烧,应减小同流热气中氧浓度。 展开更多
关键词 中度与强化的低氧稀释燃烧 无焰燃烧 JHC 扩散火焰 反应中间产物
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低NO_x自激振荡射流燃烧器 被引量:6
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作者 米建春 李鹏飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期32-38,共7页
流体射入特定结构的突扩腔体会发生整体低频振荡,这类射流称为自激振荡射流。射流振荡对近场和远场的湍流混合过程都具有重要影响。自激振荡射流能增强宏观上的大尺度搅动,但同时却减弱了微观上的小尺度混合。以此为基础开发的自激振... 流体射入特定结构的突扩腔体会发生整体低频振荡,这类射流称为自激振荡射流。射流振荡对近场和远场的湍流混合过程都具有重要影响。自激振荡射流能增强宏观上的大尺度搅动,但同时却减弱了微观上的小尺度混合。以此为基础开发的自激振荡射流燃烧器能在不增加火焰长度的情况下增加火焰体积,显著提高火焰辐射换热,降低火焰温度,降低热力型氮氧化物(NOx)的生成。在工业水泥回转窑及其他窑炉的应用中,长期的实践证明,该燃烧器与以往的多喷嘴燃烧器相比,降低40%-60%的NOx排放,并降低了5%-10%的单位产量燃料消耗。该文综述了射流振荡对湍流混合及火焰特性的影响,亦对这种燃烧器的局限性做了分析讨论,最后给出利用白激振荡射流现象进一步发展工业燃烧器的建议。 展开更多
关键词 燃烧器 湍流混合 NOx 辐射换热 自激振荡射流
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炉壁散热率和烟气循环率对预混燃烧的影响 被引量:3
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作者 王飞飞 米建春 李鹏飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第14期44-49,共6页
通过雷诺平均纳维叶斯托克斯模型(Reynolds averaged Navier-Stokes,RANS)数值模拟研究了反应物,在不同进口管径下,燃烧室内热量输出和烟气循环率对预混燃烧模式的影响。计算结果表明,燃烧室内的燃烧模式是由通过墙壁导出的热流率和内... 通过雷诺平均纳维叶斯托克斯模型(Reynolds averaged Navier-Stokes,RANS)数值模拟研究了反应物,在不同进口管径下,燃烧室内热量输出和烟气循环率对预混燃烧模式的影响。计算结果表明,燃烧室内的燃烧模式是由通过墙壁导出的热流率和内部烟气循环率共同决定的。通过分析发现,要在燃烧室内实现无焰燃烧,不仅需要高强度的烟气循环以稀释炉内的反应物浓度,进而减缓燃料的氧化反应,还应该加大燃烧室的换热速率以控制炉内的局部温度大小和炉内温度的均匀度。 展开更多
关键词 无焰燃烧 数值计算 烟气循环率 散热速率
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