甲烷高壓富氧燃燒層流擴散火焰的數(shù)值研究

【摘要】：對0.1~4.0,MPa范圍內(nèi)CH4富氧燃燒層流同軸射流擴散火焰進行了數(shù)值研究,研究對象包含3種工況:工況1為CH4/空氣,工況2為CH4/70%N2和30%O2,工況3為CH4/70%CO2和30%O2.計算模型采用了基于GRI 3.0的骨干反應機理,該機理包含26種組分和163個反應,同時模型還考慮了CH4、H2O、CO2、CO的輻射換熱損失.結(jié)果表明,富氧燃燒使火焰溫度升高、長度變短.工況2中NO排放指數(shù)與工況1相比增加了70%,且隨壓力的提高而增大,絕大部分NO是通過熱力型NO途徑形成.基元反應H+CO2OH+CO使得工況3近燃燒器噴口處的CO濃度大大增加.提高壓力,火焰溫度先升高后降低,火焰半徑逐漸變小,火焰長度幾乎不變. 【作者單位】： 中國科學院力學研究所高溫氣體動力學國家重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷 富氧燃燒 高壓燃燒 NOx
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51006115,91130028,50976122)
【分類號】：TK16
【正文快照】： 富氧燃燒減少了空氣中惰性氣體N2的含量從而使得火焰燃燒溫度升高,燃燒效率提高,火焰穩(wěn)定性增強,煙氣體積減少.富氧燃燒的這些優(yōu)勢使得其在工業(yè)上得到了較廣泛的應用.例如,在玻璃制造行業(yè),利用純氧燃燒代替常規(guī)空氣燃燒不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,還能使燃料消耗量減少15%~50%,

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