基于鈍體的微尺度穩(wěn)燃方法的數(shù)值模擬.pdf

1、由于碳氫化合物燃料的能量密度比目前世界上最好的鋰電池高幾十倍，因此，利用微尺度燃燒產(chǎn)生的能量來為不斷涌現(xiàn)的各種MEMS設(shè)備提供動力，成為將來取代電池驅(qū)動的富有潛力的方法。微尺度燃燒面臨的首要問題是穩(wěn)燃。本文在對目前已有的微通道穩(wěn)燃技術(shù)的優(yōu)缺點進行全面分析的基礎(chǔ)上，借鑒常規(guī)尺度燃燒中廣泛采用的鈍體穩(wěn)燃技術(shù)，將其應(yīng)用于平板型微通道燃燒器中。
　　 本文基于FLUENT軟件,同時考慮氫氣/空氣的詳細化學(xué)反應(yīng)機理，對無鈍體和有鈍體的平板

2、型微燃燒內(nèi)的預(yù)混燃燒進行了系統(tǒng)地數(shù)值模擬，得到了以下結(jié)論：
　　 （1）無鈍體時，平板型微燃燒室的吹熄極限隨當(dāng)量比的減小而幾乎線性地減小；而有大小合適的鈍體時，吹熄極限比無鈍體時擴大了2-3倍，并且在較寬的當(dāng)量比范圍內(nèi)保持不變，然后在當(dāng)量比小于0.5時，吹熄極限迅速降低。
　　 （2）接近吹熄極限時，無鈍體的平板型微燃燒室內(nèi)存在偏斜的火焰形態(tài)，而有鈍體時火焰仍然保持對稱。
　　 （3）在無鈍體和有鈍體兩種情況下，

3、燃燒效率隨進口速度和當(dāng)量比都呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢；但是在較高進氣速度下，有鈍體時的燃燒效率更高。
　　 （4）鈍體的存在使壁面溫度更加對稱和均勻，且在當(dāng)量比為1時獲得最高的壁面溫度。
　　 （5）鈍體相對大小對穩(wěn)燃效果和燃燒效率以及壁面溫度均勻性有重要影響。較大阻塞比有更好的穩(wěn)燃效果，當(dāng)鈍體阻塞比小于等于0.3時，鈍體將失去穩(wěn)燃作用。
　　 論文最后設(shè)計了實驗系統(tǒng)，并討論了實驗方案，為后續(xù)研究打下了基礎(chǔ)。