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  • 简介:对一种模型燃气轮机燃烧中的三维反应流进行了数值模拟.模型燃烧的燃料是CH4,燃烧类型是预混燃烧.在数值模拟过程中,采用了Spalding于1995年提出来的多流体模型来对燃烧中的湍流预混燃烧进行了数值模拟.在数值模拟过程中考虑了辐射问题,采用了六通量辐射模型.通过数值模拟给出了速度、压力、湍流脉动动能、湍流动能耗散率、焓值、湍流粘度、温度、密度、燃烧产物质量分数、氧的质量分数、燃料/空气混合比、燃料质量分数、空间三个方向的辐射热通量以及各种流体的质量分数等变量的分布情况.此外,还采用传统的旋涡破碎模型对此燃烧进行了数值模拟,并对两种方法的结果进行了分析比较,由分析可以看出多流体模型的结果更接近于实际情况.对模型燃烧进行三维反应流数值模拟的工作为今后对实际燃烧反应流的数值模拟打下了一定的基础.

  • 标签: 多流体模型 燃气轮机 燃烧室
  • 简介:针对燃煤烟气SO2脱除技术面临的可持续发展困境,以固体碳材料为还原剂的碳热SO2还原制硫磺技术具有重要发展前景,其中抑制非目标副产物的伴生是实现SO2定向还原的关键。基于吉布斯自由能最小原理对碳热还原SO2反应进行平衡产物量的计算,并通过固定床-FTIR实验分析反应的气相产物,探究了硫产率、副产物CO、COS和CS2的生成规律。基于温度对反应热力学平衡的影响,结合副反应,来推断出合理的反应机理。在摩尔比n(C)∶n(SO2)≤1.0时体系中主要发生反应C+SO2→S+CO2,副产物CS2生成量级仅为10-4,理论硫产率可维持在0.9以上。过量的碳会促进COS由主反应物一步生成,高温、碳过量会促进COS向CS2的转化反应。相关研究结果对实际应用时最佳工况的选取以及单质硫选择性的提高具有重要指导意义。

  • 标签: 碳热还原 化学热力学 吉布斯自由能 固定床 FTIR
  • 简介:对某高速直喷柴油机的燃烧过程进行了多维仿真计算,研究了燃烧形状和喷孔结构参数之间的匹配规律.通过变参数研究确定了燃烧形状和喷孔结构参数之间的匹配规律.为了定量描述燃烧过程中燃油雾化、液体蒸发、油气混合的特性,建立了缸内平均湍流混合速率、燃油蒸气质量分数方差的中间特征参数,同时详细分析了不同当量比油气混合气在燃烧过程中的贡献率.从燃烧的宏观和微观角度综合分析了柴油机燃烧形状与喷孔结构间的耦合作用机制.结果表明,对于所研究的机型,0.64口径比燃烧匹配10孔喷油器的方案最优:预混过程好,燃烧速度快,后期扩散燃烧阶段过稀和过浓混合气参与燃烧的比例较小且预混与扩散燃烧放热情况差别小,放热情况更均匀.

  • 标签: 高速直喷柴油机 燃烧室形状 喷孔结构 匹配规律
  • 简介:设计并建立了25kWth串行流化床生物质气化反应器,基于此反应器,以赤铁矿石作为载氧体,开展生物质化学链气化实验研究,考察气化反应器温度、S/B、载氧体添加比例对生物质气化特性的影响。当赤铁矿占床料比例高于40%时,该气化装置的气化反应器温度保持平稳,铁矿石载氧体的再生及传热性能优良。燃料反应器出口烟气的成分为H2、CO2、CO、CH4和少量的C2H4。随着气化反应器温度升高,气化反应器出口烟气中CO、CH4和C2H4体积分数逐渐降低,相应的CO2体积分数逐渐升高。随着S/B由0.6升高到1.4,气化反应器出口烟气中H2和CO2体积分数逐渐升高,CO、CH4和C2H4体积分数逐渐降低。另外,载氧体添加比例增加,生物质气化反应器出口烟气中CO、H2、CH4和C2H4体积分数呈减小的趋势,而CO2体积分数显著增加。

  • 标签: 25kWth串行流化床 赤铁矿石 载氧体 生物质化学链气化
  • 简介:以二氧化碳为研究对象,应用κ-ε方法对其在水平管内与管外水成垂直交叉冷却的换热进行了分析。用FLUENT软件模拟了超临界二氧化碳在8、10MPa,流量为3.4、6.8g/s,管径6mm,壁厚1.1mm,长400mm的管中流动的状况;计算了平均换热系数h、Nu和Re的变化;并将10MPa、3.4g/s时数值模拟得出的换热系数与实验进行了比较和分析。得出等热流密度下壁面温度的变化情况,数值模拟的换热曲线和实验测量的结果具有相同的趋势,在准临界点处都达到最大值。

  • 标签: 二氧化碳 超临界 对流换热 数值模拟
  • 简介:通过实验研究了一种利用简化复合抛物面聚光器(compoundparabolicconcentrato,CPC),全玻璃真空集热管和同心套管组成的太阳能中高温空气集热设备,可以满足工业过程对150℃至200℃的中高温度空气需求。该太阳能空气集热系统由8级集热单元串联而成。各单元都包括一个简化式CPC、一个双层玻璃真空管和一根铜套管。套管被安装在玻璃管内,空气在套管内逐级加热。对各种天气条件和流动参数对集热系统出口空气温度、系统功率和集热效率的影响进行了分析和试验研究。结果表明,整个系统具有良好的中高温集热性能。即使出口空气温度达到210℃,系统平均集热效率仍然达到20%;秋天晴天系统出口空气温度可达210℃,秋季阴雨天也可达168℃。试验结果确认这种简化CPC式全真空玻璃集热管和套管的组合装置是一种有工业实用前途的太阳能高温空气集热器。

  • 标签: 太阳能集热器 双层玻璃真空管 空气加热器 套管 CPC