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《三階突擴形微燃燒器燃燒特性研究及場協(xié)同分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、三階突擴形微燃燒器燃燒特性研究及場協(xié)同分析摘要如今，微型系統(tǒng)在電子產(chǎn)品、汽車、軍事、醫(yī)學、航空、航天、環(huán)境監(jiān)測等幾乎所有領域都有著廣泛的應用。目前微型系統(tǒng)還是主要依靠傳統(tǒng)的化學電池提供能量，與之相比，碳氫燃料能量密度更高且更加環(huán)保，所以，在解決微型設備能源供給問題上，基于微尺度燃燒的微動力系統(tǒng)是目前最有前景的方案。然而與常規(guī)尺度下不同，在微尺度下實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒面臨很多新的問題，例如熱量損失高、駐留時間短以及燃燒室特征尺寸小于火焰的熄火距離等，另外，結構復雜的微燃燒器在制作加工中還面臨許多困難。這些問題直接制約著微燃燒器的發(fā)展及實際應用。為此，
2、本文以國家留學基金項目——微尺度多孔介質穩(wěn)定燃燒機理及其應用研究[201208430262]為依托，采用數(shù)值仿真與實驗驗證相結合的方法，對三階突擴形微燃燒器燃燒特性的影響規(guī)律進行深入研究和分析。論文的主要研究工作與創(chuàng)新點如下：（1）采用三階突擴形微燃燒器結構，建立了微燃燒器的物理模型、數(shù)學模型和氫氣燃燒化學反應動力學模型，通過在不同物理條件下對微燃燒器進行數(shù)值模擬，得到了氫氣/空氣混合氣體的入口速度、當量比、入口溫度和對流傳熱系數(shù)等物理邊界條件對燃燒室內燃燒特性的影響規(guī)律。（2）利用場協(xié)同理論對三階突擴形微燃燒器內燃燒區(qū)域進行了場協(xié)同分析，
3、得到了速度矢量場與溫度梯度場間的協(xié)同性隨氫氣/空氣混合氣體的入口速度、當量比、入口溫度和對流傳熱系數(shù)等物理邊界條件變化時的規(guī)律。（3）建立了一套實驗系統(tǒng)，對三階突擴形微燃燒器的燃燒特性進行了實驗驗證，仿真結果與實驗結果吻合較好。關鍵詞：微尺度燃燒；微燃燒器；數(shù)值模擬；場協(xié)同分析II工程碩士學位論文AbstractNowadays,Microdeviceshavebeenusedalotinalmostallfields,suchaselectronicproducts,automobile,aviation,aerospace,milita
4、ry,medicine,environmentalmonitoring,etc.Sofar,microdevicesstillmainlyrelyonthetraditionalchemicalbatteries.Comparedwithbatteries,hydrocarbonfuelwithhigherenergydensityismoreenvironmentallyfriendly.Sothemicropowersystembasedoncombustionisthemostpromisingpowersourceofmicrode
5、vices.Butwhentheburnerisreducedtothemicroscale,therearemanynewproblems.Theimpactofthesurfaceheatlosstotheenvironmentincreasessharply.Thefuelignitionandstablecombustionbecomesextremelydifficultwithinthelimitedspace.Duetothecomplexstructureofthemicro-combustor,therearemanydi
6、fficultiesintheproducingprocess.Theseproblemsrestrictthedevelopmentandapplicationofmicro-combustordirectly.Thispaperisbasedontheprogram—stablecombustionmechanismoftheporousmediamicro-combustoranditsapplications[201208430262],whichissupportedbytheChinaScholarshipCouncil.Com
7、biningnumericalsimulationwithexperimentaltesting,theinfluencingfactorsoncombustioncharacteristicsofmicro-combustorweredeeplyresearchedandanalyzed.Themainworkandinnovationsareasfollows:(1)Athreesteprearwardfacingconfigurationbasedmicrochannelcombustorwaschosen.Thephysical,m
8、athematicalandchemicalkineticsmodelofmicro-combustorwasbuilt.Theeffectofchangesinflowrate
