国家自然科学基金(50576041)
- 作品数：12 被引量：51H指数：4
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- 相关机构：清华大学中国科学院力学研究所更多>>
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- 相关领域：动力工程及工程热物理环境科学与工程化学工程更多>>
- 压力对可燃极限非单调作用的机理分析
- 2011年
- 采用CHEMKIN的PREMIX模块对非常压下贫燃侧的一维、层流CH_4/Air预混火焰进行数值模拟,分析了不同的压力下辐射引起的最高火焰温度损失、主要反应的敏感性系数和主要自由基摩尔分数的变化。结果表明,辐射热损失随着当量比的下降而加强,在非单调变化的拐点附近,热辐射损失对最高火焰温度的相对变化作用明显加强。随着压力增大,近极限火焰的主要链终止反应H+O_2+M=HO_2+M的敏感性呈现先增大后减小的非单调变化,并逐渐被HO_2+CH_3=OH+C_3O取代;引起以上变化的原因是,随着压力增大,HO_2对其它主要基团(OH、O、H)的相对浓度明显增大。
- 田雪沁陶志强张海
- 关键词：预混火焰可燃极限反应机理
- CO_2稀释对合成气扩散火焰中氮氧化物生成排放特性的影响被引量：6
- 2009年
- 为揭示合成气燃烧过程中氮氧化物的生成机理和抑制措施,利用详细化学反应机理动力学模型研究了CO2稀释对合成气对冲扩散火焰中氮氧化物生成的影响,结果表明:随着合成气成分的变化及稀释剂CO2的添加,扩散火焰结构及不同NO生成机理对总NOx排放的贡献发生显著变化;低火焰拉伸率下主要表现为热力型NO,但在高火焰拉伸率下,因CH4存在,使总NO生成高于不含CH4的合成气;随CO2稀释剂的添加,NOx的排放指数EINOx呈单调下降趋势,并且稀释空气的效果优于稀释燃料的效果.
- 汤根土吕俊复岳光溪张海
- 关键词：合成气氮氧化物
- 焦炉煤气再燃降低NO_x排放技术研究被引量：12
- 2007年
- 焦炉煤气是炼焦工业的副产品,通常未得到有效利用.利用Chemkin软件柱塞流模型研究了利用焦炉煤气作为再燃气体脱硝的可行性.NOx脱除率主要受再燃区温度、氧气浓度、再燃燃料比等因素的影响.在适当的操作参数下,利用焦炉煤气再燃脱硝,NOx脱除率能达到60%以上,具有工业实用价值.焦炉煤气再燃脱硝会引起炉膛内局部还原性气氛增强、炉膛温度分布改变、燃烧效率下降等影响,需采取相应措施消除.
- 侯祥松张海
- 关键词：焦炉煤气再燃脱硝
- 流量非对称性对层流火焰传播速度测量的影响被引量：4
- 2009年
- 对冲火焰被广泛地应用于测量层流火焰传播速度,但实验中常常出现两个喷嘴的流量非对称,造成流场的非对称性。通过数值模拟发现,流量不对称性使得火焰锋面不断移向流量较小的一侧,两侧火焰速度均发生变化,随着流量差增大,流量较大侧得到的层流火焰速度也稍有增加,而流量较小侧的与对称条件下的一致。建议尽量使用流量较小侧作为测量区域。在常规实验的流量偏差内,使用局部拉伸率拟合所得到的层流火焰传播速度是可靠的。
- 许考张海樊融刘青
- 关键词：流场
- 对冲火焰流场的二维分布对层流火焰传播速度测量的影响被引量：4
- 2011年
- 在φ=0.6～0.75的条件下,利用PIV测得对冲火焰的二维速度场,分析使用偏移中心线一定距离提取的轴线速度分布曲线所得到的层流火焰传播速度S_L^0与沿中心线提取的速度分布曲线得到的S_L^0之间的误差大小。实验结果表明,在弱火焰时对冲火焰速度场具有明显的二维效应。φ=0.6,偏离中心轴线5mm时,相对误差达到33%;而φ=0.75时,相对误差小于5%。因此,对于弱火焰的二维速度场,测量必须沿中心线进行。
- 李博田雪沁张扬张海岳光溪
- 关键词：预混火焰
- 不同空气稀释剂对合成气扩散火焰NOx生成特性的影响被引量：6
- 2008年
- 针对合成气燃烧中NOx的生成机理,以结构简单的对冲火焰作为研究对象,利用化学反应动力学模型研究了不同稀释剂对火焰特性、自由基浓度及NOx生成的影响.结果表明:3种稀释剂降低NO排放效果的顺序为:CO2>H2O>N2,少量的CO2或H2O稀释空气时能有效地降低NOx排放;稀释剂量的增加对合成气中是否存在CH4时的影响趋势基本一致;合成气中CH4的存在降低了火焰温度和热力型NO生成,促进了快速型NO的生成;火焰拉伸率的提高使火焰温度和NO的生成降低.说明采用CO2和H2O稀释空气能有效抑制NOx的生成.
- 汤根土吕俊复岳光溪张海
- 关键词：环境科学合成气排放特性稀释剂
- 燃料型NO在对冲扩散火焰中的生成和还原特性被引量：2
- 2009年
- 在CH4/空气对冲扩散火焰的燃料侧人为地掺混一定体积分数的NH3或HCN,数值模拟燃料型NO的生成和还原.模拟使用CHEMKIN和GR I3.0反应机理.结果表明,NO的生成和还原集中在火焰锋面,在火焰中心附近体积分数值最大.在燃料侧,NO的体积分数分布与燃料N的含量及NO初始体积分数值相关,而在空气侧主要受燃料N的影响.不加燃料N时,火焰中NO主要为热力型NO,受拉伸的影响大于燃料的影响;加入燃料N时,火焰中的NO主要为燃料型NO,受燃料体积分数的影响大于拉伸的影响,含量相同时NH3比HCN有更明显的促进NO生成的作用.
- 张海李金晶樊融韩玮
- 关键词：NO
- 加压条件下甲烷/空气预混火焰可燃极限的微重力实验研究被引量：1
- 2010年
- 本文成功搭建了适用于中国科学院力学研究所国家微重力实验室(NMLC)落塔的高压对冲火焰实验系统,并首次开展了微重力条件下加压对冲火焰实验,测定了一定张力条件下甲烷/空气层流预混火焰的熄灭极限。实验结果表明,随着压力的增高,甲烷/空气混合气体的可燃极限呈先增后降的非单调变化趋势,峰值发生在0.4 MPa左右。浮力对加压下微弱火焰熄灭极限的影响明显,在常重力条件下,相同张力下的熄灭极限较微重力条件下的偏大,峰值出现的压力略低。微重力条件下的实验结果与使用CHEMKIN的数值模拟的结果相当一致。
- 张海樊融田雪沁许考汤根土王双峰万士昕
- 关键词：可燃极限预混火焰微重力落塔
- 天然气混合催化燃烧污染控制数值研究被引量：1
- 2008年
- 在适当的一次、二次燃料的条件下,利用二次补燃技术,通过数值研究天然气催化燃烧过程中的NOx、未燃碳氢(UHC)和CO排放及载体内温度的变化,使其产生最佳的排放效果。结果表明,适当的二次补燃有助于减少NOx排放,而CO、UHC排放仍旧维持较低。研究还表明,二次补燃可以降低非均相燃烧中所用的蜂窝陶瓷载体温度,避免了载体由于受到高温所产生的热应力而导致的破裂、催化剂因高温而失效的后果。
- 许考张海樊融
- 关键词：天然气催化燃烧废气治理
- 通过煤粉浓缩预热低NO_x燃烧器实现高温空气燃烧技术的研究被引量：14
- 2008年
- 以煤粉浓缩预热低NOx燃烧器(PRP)为例,说明了通过组织高温烟气回流快速预热低风煤比的一次风煤粉气流,可以在燃煤锅炉上实现具有高稳燃和低NOx排放性能的高温空气燃烧.工业试验和应用表明:PRP燃烧器特殊的预热室结构可以有效控制一次风粉的预热,快速加热煤粉颗粒并使之在达到燃烧器喷口时接近着火温度,因而具有优异的煤种适应性、低负荷稳燃能力和低NO排放特性,是在燃煤锅炉上实现高温空气燃烧的一种良好的燃烧器.
- 张海贾臻毛健雄吕俊复刘青
- 关键词：能源与动力工程高温空气燃烧稳燃低NOX排放
