氧浓度分布对一维平面对冲火焰结构的影响
本文基于CHEMKIN软件平台，采用一维对冲平面火焰模型OPPDIF，分别对扩散燃烧、贫燃预混燃烧、空气部分预混燃烧以及稀氧部分预混/富氧补燃（ODPP/OESC）过程进行了数值模拟。通过调节一维的氧浓度分布，分析其对火焰结构、反应速率以及燃烧污染物排放特性的影响。 相对而言，扩散火焰高温区集中，污染物排放量较高。贫燃预混火焰，虽然反应迅速，温度分布均匀，但火焰稳定性差，存在回火及脱火等问题。空气部分预混火焰，污染物排放优于扩散火焰，通过调节部分预混当量比也可实现NOX排放量低于空气贫燃预混火焰，并且火焰稳定性好，能够抑制火焰振荡。相对于传统燃烧方式，稀氧预混/富氧补燃（ODPP/OESC）火焰，在空气部分预混火焰基础之上，通过调整氧浓度分布进一步改善了污染物排放特性，且具有稳定性好，燃料效率高等优点。 本文通过研究氧浓度分布对ODPP/OESC火焰的影响，得出如下结论：（1）较低部分预混当量比下ODPP/OESC火焰的双火焰结构更好，温度分布更均匀，污染物排放量更低；（2）富氧浓度对CO和C2H2（soot前驱物）浓度的生成影响较小，对NOX影响显著，富氧浓度较低时的NOX排放量更少；（3）降低稀氧浓度，CO、NOX排放及C2H2浓度均降低。 最后，本文获得的最佳工况范围是：稀氧浓度范围是18％-19%，富氧浓度22%，部分预混当量比范围是1.2≤ΦP≤1.4。此时，和同当量比的空气部分预混火焰相比，EICO值可降低22.5%-62.5%，EINOx值可降低7.5%-59.4%。
一维对冲平面火焰;氧浓度分布;反应速率;排放特性;数值模拟
河北工业大学
硕士
热能工程
刘联胜
2013
中文
V435.12
86
2015-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）