国家自然科学基金(10772006)
- 作品数：6 被引量：38H指数：4
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- 低NO_x自激振荡射流燃烧器被引量：6
- 2010年
- 流体射入特定结构的突扩腔体会发生整体低频振荡，这类射流称为自激振荡射流。射流振荡对近场和远场的湍流混合过程都具有重要影响。自激振荡射流能增强宏观上的大尺度搅动，但同时却减弱了微观上的小尺度混合。以此为基础开发的自激振荡射流燃烧器能在不增加火焰长度的情况下增加火焰体积，显著提高火焰辐射换热，降低火焰温度，降低热力型氮氧化物（NOx）的生成。在工业水泥回转窑及其他窑炉的应用中，长期的实践证明，该燃烧器与以往的多喷嘴燃烧器相比，降低40％-60％的NOx排放，并降低了5％-10％的单位产量燃料消耗。该文综述了射流振荡对湍流混合及火焰特性的影响，亦对这种燃烧器的局限性做了分析讨论，最后给出利用白激振荡射流现象进一步发展工业燃烧器的建议。
- 米建春李鹏飞
- 关键词：燃烧器湍流混合辐射换热
- 当量比和初始混合模式对无焰燃烧的影响被引量：8
- 2011年
- 对燃料-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,NO_x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H_2CO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NO_x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NO_x总量的百分比分别为94.3%、91.9%和76.9%。
- 李鹏飞王飞飞米建春梅振锋
- 关键词：无焰燃烧高温空气燃烧预混当量比
- 出口条件对圆形湍流射流远场区自保持性的影响被引量：1
- 2009年
- 报道出口条件对圆形湍流射流自保持性影响的实验研究结果.对来自渐缩和长管两种不同结构喷嘴的射流,在相同雷诺数条件下,沿轴线进行了速度测量;研究的统计量包括平均速度、湍流强度、高阶矩、能谱和积分尺度.实验结果表明,渐缩喷嘴射流比长管射流发展得更快、更容易达到自保持状态.通过对比发现,在两射流的速度(温度)场中,平均速度(温度)、湍流强度、偏斜因子和平坦度因子都存在明显的异同.同时发现两射流的积分尺度随轴向距离的增加都成线性增长,且在渐缩喷嘴射流中增长得更快.通过对比两射流的边界层厚度、径向与轴向湍流强度的比值、湍动能能谱图并结合前人的研究结果,对两射流湍流场所表现出的不同的统计学行为给出了合理的解释.
- 冯宝平米建春
- 出口雷诺数对平面射流自保持性的影响被引量：3
- 2009年
- 通过实验研究出口雷诺数对平面湍流射流自保持性的影响.测量的射流来自相同的喷嘴但不同的雷诺数Re(≡Ujh/ν,其中Uj是出口平均速度、h是窄缝出口的厚度和ν是黏性系数),其变化范围是Re=4582—57735.所得的数据包括沿轴线的平均速度、湍流强度、积分尺度、高阶矩和能谱.实验发现,随着Re的增大,平面射流发展减慢,平均速度和湍流强度更难达到自保持状态.沿轴线的积分尺度随轴向距离成线性增长但随雷诺数的增大增长速度减慢.同时发现,平面射流的局部雷诺数会随轴向距离的增大而增大.最后,通过对比湍流能谱并结合以往发表的结果,对不同雷诺数的射流所表现出的不同的统计学行为给出了解释.
- 米建春冯宝平Deo Ravinesh CNathan Graham J
- 关键词：平面射流雷诺数
- 当量比和反应物混合模式对无焰燃烧的影响被引量：18
- 2011年
- 给出空气和燃料在3种初始混合模式（非预混、部分预混和完全预混）下无焰燃烧的实验结果，介绍了无焰燃烧的实现方法，研究当量比和初始混合模式对无焰燃烧的影响。实验炉在功率为7.5~15 kW下运行，当量比的变化范围为0.5~1。实验结果表明，无焰燃烧状态一旦建立则很稳定，很容易维持。无论是预混、非预混还是部分预混燃烧，其炉温差别不大，CO和NOx排放低。当量比接近1时，虽然炉内仍处于无焰燃烧状态且NOx排放量少，但CO和H2排放量都极多，此时并不是清洁燃烧。当量比小于0.98时，3种混合模式下烟气中的CO和H2含量都极低，但部分预混无焰燃烧产生的NOx排放量相对较多，而完全预混无焰燃烧的NOx排放量最低。文中还对当量比对NOx排放量的影响进行了详细分析。
- 李鹏飞米建春Bassam B.DallyRichard A.Craig王飞飞
- 关键词：高温空气燃烧当量比预混部分预混
- 圆柱尾流中温度谱与速度谱的相似性研究
- <正>对于非充分发展的剪切流动,温度谱与速度谱之间的相似性是否成立,以及在非充分发展流动区域存在怎样的相似关系,目前还没有这方面的研究。因此,本文的研究目的是:(1)检验在非充分发展剪切流动中温度谱与湍动
- 徐敏义米建春
- 关键词：湍流尾流标量频谱
- 文献传递
- 平面射流沿轴线的特征尺度及其对测量信号过滤程度的依赖被引量：4
- 2010年
- 对出口雷诺数约为13000的湍流平面射流瞬时速度(u)测量信号(um)进行高频过滤研究.在分析了高频噪声对u测量精度的影响后,使用Mi等人(2005,Phys.Rev.E71,066304)提出的快速收敛迭代法对um进行了数值过滤,并考察过滤前后统计湍流量的变化.结果发现,噪声的存在不仅对湍流小尺度统计量的估算影响显著,也对与大尺度关联的量产生一定的影响.在有效去除噪声造成的误差后,本文正确地获得了典型湍流特征尺度Kolmogorov微尺度、Taylor微尺度和积分尺度沿平面射流中心线的变化规律.这些特征尺度在经历下游距离约为20倍矩形喷嘴短边边长的发展后,开始呈现随下游距离的线性变化规律,即逐渐进入湍流自保持状态.湍流小尺度统计量比大尺度统计量能更快地发展到自保持状态.
- 米建春冯宝平
- 关键词：平面射流湍流尺度
