仇晓龙
,
张海
,
吴玉新
,
于海洋
,
吕俊复
工程热物理学报
本文设计搭建石英管反扩散层流燃烧实验系统，研究了不同雷诺数和燃料组分条件下反扩散火焰的温度场特性。实验表明，反扩散火焰中心某一高度存在燃料和中心空气快速混合区域，体现出一定的预混燃烧特性。随中心射流雷诺数增大，火焰底部冷核区增大，高温区位置沿轴线上移，但火焰最高温度点的水平高度先升高后降低。不同燃料组分下，反扩散火焰的整体温度有所变化，但火焰温度的分布特性基本相似。
关键词:
分级气化
,
反扩散火焰
,
温度场
,
雷诺数
张守玉
,
朱廷钰
,
张建胜
,
吕俊复
,
张建民
,
岳光溪
工程热物理学报
本工作考察了大同煤、神木煤、蔚县煤镜质组酸洗前后半焦反应活性的变化.煤酸洗后灰分的失去导致了半焦反应活性的降低.煤种不同,制焦条件不同,矿物质在半焦中的分布形式及存在状态不同,对半焦反应的催化能力也不同.煤种不同,煤中矿物质对半焦活化能的影响彼此不同.在整个反应历程中,具有催化作用的矿物质对半活化能的影响并不是恒定的.煤酸洗后半焦反应活性的降低是活化能和指前因子共同变化的结果.
关键词:
半焦
,
反应活性
,
活化能
,
氧化
,
酸洗
吴玉新
,
仇晓龙
,
张大龙
,
张建胜
,
张海
,
吕俊复
工程热物理学报
煤的气化火焰中，湍流脉动与煤颗粒气化过程间存在着强烈的相互作用。为了在全尺度范围内直接模拟这种相互作用，本文采用一维湍流模型（ODT）与煤的气化过程相耦合，在Kolmogorov尺度下对煤气化火焰区域进行数值模拟，得到了二维平面煤气化火焰的瞬态结构。模拟结果表明，大尺度涡团能够显著改变火焰的结构，并诱发局部小尺度涡团的产生。颗粒粒径决定湍流-气化过程作用的尺度范围，粒径较小的煤颗粒容易受到气体温度和速度脉动的影响，从而改变其运动轨迹和气化反应进程。
关键词:
煤气化
,
一维湍流模型
,
全尺度湍流脉动
,
数值模拟
吕俊复
,
岳光溪
工程热物理学报
以循环流化床锅炉循环灰为热载体、部分气化产生的半焦为锅炉燃料的煤的蒸汽-煤气联产技术中,降低焦油产率、提高煤气产率是一个努力方向.本文在固定床反应器实验台上以焦油的两种主要组份苯和甲苯为对象,实验研究了一种洗中煤形成的循环灰对焦油裂解的催化影响,测定了裂解反应动力学参数,探讨了循环灰对焦油裂解的催化机理.实验结果表明,与热裂解相比,循环灰条件下焦油裂解活化能下降,气态裂解产物总量提高.
关键词:
循环灰
,
焦油组份
,
催化裂解
,
动力学参数
许开龙
,
俞伟伟
,
吴玉新
,
张海
,
杨海瑞
,
吕俊复
工程热物理学报
利用Hencken型平面携带流反应器系统,研究了不同流动状态下一次风含氧量对煤粉颗粒群着火特性的影响.实验表明,在湍流状态下的一次风火焰形态与层流状态下存在很大差别.随O2浓度增大,煤粉颗粒群着火延迟减小,在层流状态下表现得更明显.在湍流一次风中煤粉颗粒群倾向于非均相着火,呈现出连续的暗红色火焰;而在层流一次风中,煤粉颗粒群倾向于均相着火,并会因局部氧量的不足在某一高度突然出现明亮的黄色碳烟火焰.
关键词:
Hencken燃烧器
,
一次风氧浓度
,
流动状态
,
颗粒群着火特性
,
着火距离
李舟航
,
吴玉新
,
吕俊复
,
杨海瑞
,
岳光溪
工程热物理学报
在一个长7 m的空气斜槽内进行浓相输送煤粉的实验研究.实验结果表明,随着空气表观速度增加,煤粉饱和输送量先增加,随后达到稳定,约为0.25kg/s.槽倾角低于5°时,煤粉不流动.倾角在5°～7°内,煤粉的饱和输送量和最大固气质量比随角度变化不明显,但随倾角增大,处于最大固气比下的工作空气速度范围增大.输送槽高度对煤粉的输送能力影响很大.随着空气表观速度的增加,斜槽内的流型的转变过程是从固定床、脉动式运动到充气流动.
关键词:
空气斜槽
,
浓相煤粉输送
,
充气流动
,
气固两相流
崔凯
,
张海
,
王卫良
,
吴玉新
,
杨海瑞
,
吕俊复
工程热物理学报
使用RKE模型和RSM模型对某旋流燃烧器进行3D冷态湍流流动模拟计算，并从精度、计算量和收敛性3个方面对两个模型进行了比较。通过与PIV所测得的出口冷态流场对比表明，两个模型均可以较准确地预测燃烧器出口的宏观流场、径向速度和轴向速度分布。相比较而言，RSM模型在预报流场速度峰值的位置、回流区的大小、主流射流宽度等方面比RKE模型更准确一些，在收敛性上RSM模型也占优，而在计算量上，RSM模型略大一些，但对反应流计算，两个模型计算量基本一致。研究表明在模拟旋流燃烧器流场时RSM模型具有一定的优越性，建议优先考虑。
关键词:
旋流燃烧器
,
湍流
,
Realizable
,
κ-ε模型
,
RSM模型
,
数值模拟
仇晓龙
,
吴玉新
,
张海
,
吕俊复
工程热物理学报
本文采用一维湍流模型（ODT）对氦气平面羽流和CH_4/H_2/N_2射流火焰进行数值模拟,和前人的实验结果进行定量地对比。结果表明,ODT模型能够准确地预测平面羽流基本特征,湍流涡团的分布同流场拉伸率之间具有密切的关系,涡团强度的分布能够直观地表明当地的湍流强度。ODT模型埘CH_4/H_2/N_2瞬态火焰的模拟定性反应了火焰特性及其与湍流作用的规律,对温度-混合分数的预测值和实测值进行比较,发现甲烷火焰燃烧在富燃料侧并未达到平衡状态,因而基元反应对火焰特性的预测具有重要作用。
关键词:
一维湍流模型(ODT)
,
平面羽流
,
甲烷射流火焰
