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当量比和初始混合模式对无焰燃烧的影响

李鹏飞 , 王飞飞 , 米建春 , 梅振锋

工程热物理学报

对燃料一空气非预混、完全预混与部分预混三种混合模式下的无焰燃烧状态进行了实验和数值模拟研究。采用了详细化学反应机理和已被实验验证的算法进行数值模拟。研究发现三种混合模式下无焰燃烧状态的区别是由初始反应物的射流总动量的不同决定的。当炉内大尺度流场结构类似时,初始反应物射流总动量越大,炉内烟气循环越剧烈,温度分布越均匀,峰值温度越低,NOx越低。数值模拟发现OH自由基峰值位置与温度峰值位置基本重合;而H2CO峰值位置主要分布在主反应区中的低温区域。实验测量了当量比对无焰燃烧炉内温度和NOx排放值的影响,并发现部分实验还发现,部分预混、非预混和完全预混无焰燃烧时,NO占NOx总量的百分比分别为94.3%、91.9%和76,9%。

关键词: 无焰燃烧 , 高温空气燃烧 , 预混 , NOx , 当量比

基于凹腔驻涡的无焰燃烧室数值模拟

臧鹏 , 张克舫 , 崔玉峰 , 聂超群

工程热物理学报

无焰燃烧的关键在于高温烟气与新鲜空气燃料的充分掺混。本文设计了一种基于凹腔驻涡的无焰燃烧室,并对其进行了零维和三维数值计算。零维数值计算运用简单的化学反应网络模型预测了燃烧室NOx排放,凹腔当量比为0.5时,NOx排放低于5mg/m3(@15%O2)。凹腔产生的高温烟气,可以使燃烧室后部温度分布均匀,消除了温度峰值,燃烧室实现了无焰燃烧。双凹腔结构有利于改善燃烧室出口温度分布。

关键词: 无焰燃烧 , 数值模拟 , 双凹腔结构

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