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1、分類號(hào)TK224.1學(xué)號(hào)151020119密級(jí)全日制學(xué)術(shù)型碩士學(xué)位論文題目天然氣旋流燃燒器富氧燃燒的數(shù)值模擬研究作者姓名李年祺導(dǎo)師姓名、職稱樊玉光教授學(xué)科(專業(yè))名稱動(dòng)力機(jī)械及工程提交論文日期2018年5月25日西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文II學(xué)位論文創(chuàng)新性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安石油大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研
2、究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。論文作者簽名：____________日期：____________學(xué)位論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安石油大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬西安石油大學(xué)。學(xué)校享有以任何方法發(fā)表、復(fù)制、公開閱覽、借閱以及申請(qǐng)專利等權(quán)利。本人離校后發(fā)表或使用學(xué)位論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，署名單位仍然為西安石油大學(xué)。論文作者簽名：__________日期：______
3、____導(dǎo)師簽名：__________日期：__________·注：如本論文涉密，請(qǐng)?jiān)谑褂檬跈?quán)的說明中指出（含解密年限等）。I中文摘要論文題目：天然氣旋流燃燒器富氧燃燒的數(shù)值模擬研究專業(yè)：動(dòng)力機(jī)械及工程碩士生：李年祺(簽名)導(dǎo)師：樊玉光(簽名)摘要可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今全球關(guān)注的焦點(diǎn)問題，能源結(jié)構(gòu)改革是迫在眉睫的難題。富氧燃燒作為能夠顯著增效減排的新型燃燒技術(shù)，具備優(yōu)良的應(yīng)用前景。本課題結(jié)合富氧燃燒技術(shù)與綠色環(huán)保的天然氣能源，運(yùn)用旋流燃燒研究了旋流特征參數(shù)與富氧濃度對(duì)天然氣旋流富氧燃燒的影響。為了適配富氧條件下高強(qiáng)度火焰燃燒，
4、本文針對(duì)1.5MW天然氣加熱爐，基于燃燒器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算公式，設(shè)計(jì)了雙旋流燃燒器。雙旋流入風(fēng)設(shè)計(jì)能夠有效控制燃燒混合過程和火焰形態(tài)。通過AnsysFluent數(shù)值模擬計(jì)算軟件，運(yùn)用PDF模型對(duì)富氧燃燒過程進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合ISAT算法和GRI3.0數(shù)據(jù)庫對(duì)NOx污染物排放量進(jìn)行計(jì)算。通過改變直流風(fēng)速（7m/s、8m/s、9m/s、10m/s）、一次風(fēng)旋流強(qiáng)度（0.60、0.87、1.04）、二次風(fēng)旋流強(qiáng)度（0.63、0.93、1.11）和氧氣濃度（21%、23%、25%、27%），研究相應(yīng)因素對(duì)燃燒流場(chǎng)及組分濃度場(chǎng)的影響。研究
5、發(fā)現(xiàn)，直流風(fēng)與一次旋流風(fēng)直接混合，若直流風(fēng)速過大，會(huì)影響渦旋能量傳遞和剪切層形成，若直流風(fēng)速過小，會(huì)抑制噴嘴氣流射出和擴(kuò)散；一次風(fēng)主導(dǎo)中心回流區(qū)的產(chǎn)生和一次混合燃燒，其旋流強(qiáng)度決定了中心回流區(qū)的初始形態(tài)和擴(kuò)展角度；二次風(fēng)主導(dǎo)二次混合燃燒，并帶入補(bǔ)充助燃?xì)夂土黧w動(dòng)能。雙級(jí)旋流風(fēng)對(duì)火焰形態(tài)有較好的控制作用。氧氣濃度的改變影響了一、二次燃燒的強(qiáng)度和貧、富燃燒區(qū)域，對(duì)NOx排放的影響較大。上述研究結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的雙旋流燃燒器對(duì)燃燒、混合過程起到了控制作用，對(duì)富氧環(huán)境下燃燒具備優(yōu)良適應(yīng)性。同時(shí)分析獲得了直流風(fēng)速、一次旋流強(qiáng)度、二次
6、旋流強(qiáng)度、氧氣濃度等操作參數(shù)對(duì)燃燒流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和污染物排放的影響規(guī)律。本文研究結(jié)果對(duì)全面了解富氧旋流燃燒特性及工業(yè)實(shí)踐提供了理論參考。關(guān)鍵詞：富氧燃燒；旋流燃燒器；回流區(qū)；燃燒數(shù)值模擬；旋流燃燒器設(shè)計(jì)論文類型：應(yīng)用研究II英文摘要Subject：NumericalSimulationonthePerformanceofOxy-fuelCombustionofNaturalGasintheSwirlBurnerSpeciality：PowerMachineryandEngineeringName：LiNianqi(signa
7、ture)Instructor：FanYuguang(signature)ABSTRACTSustaineddevelopmentisthefocusofglobalattentiontoday,andenergystructuralreformationisthemostimminentproblem.Oxygen-enrichedcombustionhasexcellentapplicationprospects,asanewcombustiontechnologythatcansignificantlyincreas
8、ecombustionefficiencyandreduceemissionofexhaust.Thisstudycombinedwithoxygen-enrichedcombustiontechnologyandnaturalgasenergy,usingcomputationalfluiddynam
