甲烷/氧氣在微細(xì)直管內(nèi)的燃燒和散熱研究

【摘要】：為了解微細(xì)直管燃燒器的工作特點(diǎn),采用內(nèi)徑2 mm和1.4 mm的微細(xì)不銹鋼管和陶瓷管進(jìn)行氧氣和甲烷氣體的燃燒實(shí)驗(yàn),研究了氧氣和甲烷在微細(xì)管內(nèi)的燃燒特點(diǎn)以及微細(xì)管的散熱損失.研究結(jié)果表明,當(dāng)量比小于1時(shí),由于CH4沒(méi)有完全被氧化,生成了大量的H2和CO氣體,減小了燃燒反應(yīng)的放熱量.當(dāng)量比等于1時(shí),CH4被完全氧化為CO2和水蒸氣,此時(shí)的放熱量最大,同時(shí)管壁的散熱量也最大.不銹鋼管的散熱量最大,是發(fā)熱量的22%,陶瓷管的散熱量最大達(dá)到了16%.不銹鋼管的壁面發(fā)射率較大,輻射損失所占的比例較大,最大達(dá)到總散熱量的70%.由于陶瓷管的導(dǎo)熱系數(shù)比不銹鋼管小,沿軸線方向的壁面溫度梯度比不銹鋼管大,這樣不利于軸向的傳熱,以及火焰的穩(wěn)定. 【作者單位】： 清華大學(xué)航天航空學(xué)院 清華大學(xué)航天航空學(xué)院
【關(guān)鍵詞】： 微小燃燒室 甲烷氣體 氧氣 燃燒實(shí)驗(yàn) 熱損失 當(dāng)量比 不銹鋼管 陶瓷管 散熱量 燃燒器
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50376027)
【分類號(hào)】：TK16
【正文快照】： 近年來(lái)隨著MEMS技術(shù)的迅速發(fā)展,基于MEMS技術(shù)的微型動(dòng)力系統(tǒng)也受到了人們的關(guān)注.微型動(dòng)力系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是利用燃料或者推進(jìn)劑在微燃燒器中燃燒,產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?驅(qū)動(dòng)渦輪或者其它動(dòng)力裝置,從而把化學(xué)能直接或間接轉(zhuǎn)化為其它形式的能量,如動(dòng)能、熱能或電能.燃料或推進(jìn)

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