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《部分預混燃燒過程的模擬研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：密級：UDC：編號：河北工業(yè)大學碩士學位論文部分預混燃燒過程的模擬研究論文作者：侯婕學生類別：全日制學科門類：工學碩士學科專業(yè)：熱能工程指導教師：劉聯(lián)勝職稱：教授資助基金項目：國家自然科學基金資助項目（51276055），河北省應用基礎(chǔ)研究重點項目（14964308D）。DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofThermalEngineeringSIMULATIONSTUDIESONTHEPROCESSOFPARTIALLYPREMIXEDCOMBUSTIO
2、NbyHouJieSupervisor:Prof.LiuLianshengDecember2016ThisworkissupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(GrantNO.51276055),andthekeyprojectofAppliedBasicResearchProgramesinHebeiProvince(GrantNO.14964308D).原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師指導下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學位論文不包含任何他人或集
3、體已經(jīng)發(fā)表的作品內(nèi)容，也不包含本人為獲得其他學位而使用過的材料。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人或集體，均已在文中以明確方式標明。本學位論文原創(chuàng)性聲明的法律責任由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：關(guān)于學位論文版權(quán)使用授權(quán)的說明本人完全了解河北工業(yè)大學關(guān)于收集、保存、使用學位論文的以下規(guī)定：學校有權(quán)采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學校有權(quán)提供本學位論文全文或者部分內(nèi)容的閱覽服務；學校有權(quán)將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索、交流；學校有權(quán)向國家有關(guān)部門或者機構(gòu)送交論文的復印件和電子版。（保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學位
4、論文作者簽名：日期：導師簽名：日期：摘要“煤改氣”政策實施以來，天然氣燃燒成為了氮氧化物的主要來源，因此，燃氣低NOx燃燒技術(shù)具有重要的實現(xiàn)意義。本課題組通過實驗研究發(fā)現(xiàn)基于物理過程調(diào)控的稀氧部分預混/富氧補燃（簡稱ODPP/OESC）通過調(diào)控燃料/氧化劑的空間濃度分布，在均衡化學反應速率的同時，可有效降低NOX的生成量。為了進一步探究該燃方式的內(nèi)部流場以及加深理解其燃燒過程和NOX生成機理，本文作者以實驗為基礎(chǔ)，將甲烷燃燒詳細化學反應機理GRI-Mech3.0運用到FLUENT火焰面模型中，對部分預混一維對沖火焰及三維旋流火焰進行了模擬研究。通過模擬ODPP/O
5、ESC對沖火焰發(fā)現(xiàn)，在低部分預混當量比下，部分預混氣噴嘴出口兩側(cè)形成的回流區(qū)是引起對沖火焰中心凸起的主要原因；而增大部分預混當量比，兩側(cè)的回流區(qū)消失，對沖火焰中心凸起隨之消失，火焰趨于平直。在一維對沖火焰的基礎(chǔ)上，對部分預混旋流火焰進行了深入的研究。模擬的部分預混旋流火焰結(jié)構(gòu)與實驗相同；進而在對其燃燒流場結(jié)構(gòu)研究過程中發(fā)現(xiàn)，降低部分預混氣氧濃度，角回流區(qū)縮小，中心回流區(qū)擴大，兩區(qū)之間的內(nèi)外剪切邊界層速度梯度增大；并在動力燃燒區(qū)和中心回流區(qū)形成兩個高溫區(qū)。最后研究工作參數(shù)的改變對部分預混旋流燃燒過程和NOX生成機理的影響?？諝獠糠诸A混（簡稱PPC）的動力火焰溫度高于
6、ODPP/OESC；稀氧濃度的降低，導致動力火焰溫度明顯下降，而擴散火焰溫度保持不變，從而說明ODPP/OESC可均衡動力燃燒區(qū)和擴散燃燒區(qū)的化學反應速率。部分預混旋流燃燒，動力燃燒區(qū)生成的NO主要是熱力型NO，而在擴散燃燒區(qū)快速型NO增多，所占比例增大。ODPP/OESC通過降低稀氧濃度來降低火焰溫度，從而抑制了動力燃燒區(qū)熱力型NO的生成；與此同時，擴散燃燒區(qū)富氧濃度提高，氮氣濃度降低，快速型NO減少；煙囪出口處NO的排放濃度相比PPC可大幅降低。增大部分預混當量比，動力燃燒區(qū)和擴散燃燒區(qū)的溫度下降，NO排放濃度呈現(xiàn)降低的變化趨勢。提高旋流強度，動力燃燒區(qū)和擴散
7、燃燒區(qū)的溫度分布更均勻，局部高溫區(qū)減小，可有效抑制動力燃燒區(qū)熱力型NO的生成；其擴散燃燒區(qū)的NO生成機理隨旋流強度的提高而發(fā)生變化，熱力型NO略有增大，快速型NO略有降低。關(guān)鍵字：對沖火焰旋流火焰稀氧部分預混/富氧補燃（ODPP/OESC）燃燒流場氮氧化物IABSTRACTSincetheimplementationofthe"coaltogas"policy,naturalgascombustionhasbecomethemainsourceofnitrogenoxides,therefore,low-NOXcombustiontechnologyhasimpo
8、rtant
