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1、碩士學(xué)位論文貧燃旋流預(yù)混燃燒室回火行為實(shí)驗(yàn)研究ExperimentalStudyonFlashbackofLeanPremixedSwirlstablizedCombustor作者姓名:墓艷握學(xué)科、專(zhuān)業(yè):塞全型堂皇王猩學(xué)號(hào):坐Q絲嬰指導(dǎo)教師:生明撾塾援完成日期:至Q!魚(yú)生魚(yú)旦一大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高,清潔高效的低污染燃燒技術(shù)得到了廣泛發(fā)展,由
2、于貧燃預(yù)混燃燒技術(shù)具有低污染、低能耗、高效率的優(yōu)點(diǎn),因此,已經(jīng)成為國(guó)際性的熱點(diǎn)問(wèn)題。但是,當(dāng)燃燒條件偏離化學(xué)當(dāng)量比時(shí),貧燃預(yù)混燃燒易引發(fā)吹熄及回火問(wèn)題,造成燃燒不能在穩(wěn)定條件下進(jìn)行,從而極大地滯后了貧燃預(yù)混燃燒技術(shù)的發(fā)展。為了分析貧燃預(yù)混燃燒過(guò)程中的回火不穩(wěn)定性規(guī)律,獲得不同實(shí)驗(yàn)條件下燃燒室內(nèi)的角回流區(qū)回火極限,本文利用PIV系統(tǒng)和高速攝影儀,研究了燃燒室內(nèi)的冷熱態(tài)流場(chǎng)特性及燃燒火焰的角回流區(qū)回火行為,主要工作內(nèi)容及研究結(jié)論包括:(1)
3、構(gòu)建了包括燃燒室、示蹤粒子發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)的貧燃旋流預(yù)混燃燒室實(shí)驗(yàn)平臺(tái),能夠通過(guò)PW系統(tǒng)獲得燃燒室內(nèi)流場(chǎng)特征,并利用高速攝影儀獲得燃燒室內(nèi)火焰形態(tài),以此作為進(jìn)行貧燃預(yù)混燃燒室回火行為研究的基礎(chǔ);(2)利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái),首先進(jìn)行旋流作用下燃燒室內(nèi)的冷態(tài)流場(chǎng)特性研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),冷態(tài)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)包括角回流區(qū)、中心回流區(qū)及剪切層,在冷態(tài)流場(chǎng)內(nèi)能夠看到渦旋進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象的生成及發(fā)展經(jīng)過(guò),且改變實(shí)驗(yàn)條件,燃燒室冷態(tài)流場(chǎng)均能保持在穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
4、入口壓力增大時(shí),流場(chǎng)內(nèi)回流區(qū)長(zhǎng)度和寬度均減小,回流區(qū)的中心位置向燃燒室的上游移動(dòng),且最大回流速度提高,而燃燒室突擴(kuò)比對(duì)流場(chǎng)分布的影響規(guī)律與入口壓力相反;(3)在燃燒室平臺(tái)上,研究了貧燃旋流預(yù)混燃燒室內(nèi)的熱態(tài)流場(chǎng)特性。研究發(fā)現(xiàn),熱態(tài)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)包括角回流區(qū)、中心回流區(qū)及剪切層,在熱態(tài)流場(chǎng)中能清晰地觀察到渦旋進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象,且改變實(shí)驗(yàn)工況條件,燃燒室熱態(tài)流場(chǎng)均能保持在穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。回流區(qū)長(zhǎng)度隨進(jìn)氣速度的升高而減小,最大回流速度隨進(jìn)氣速度的升高呈增大的趨勢(shì)
5、,回流區(qū)的中心位置隨進(jìn)氣速度的升高向燃燒室的上游方向移動(dòng);(4)對(duì)比燃燒室內(nèi)的冷態(tài)與熱態(tài)流場(chǎng)特性,得到了以下兩點(diǎn)不同:①在熱態(tài)條件下,燃燒室內(nèi)流場(chǎng)分布更加不規(guī)則,與冷態(tài)時(shí)相比,角回流區(qū)結(jié)構(gòu)更加不明顯;②燃燒室內(nèi)冷態(tài)流場(chǎng)與熱態(tài)流場(chǎng)的回流區(qū)的位置不同,熱態(tài)條件下回流區(qū)的中心位置向燃燒室的下游移動(dòng),回流區(qū)的長(zhǎng)度增大,且燃燒狀態(tài)下的最大回流速度比冷態(tài)時(shí)?。?5)研究了燃燒室突擴(kuò)比和空氣進(jìn)氣量對(duì)燃燒火焰貧燃吹熄極限的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),空氣量相同時(shí),
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