甲烷DBD燃燒強化中CH光譜測量及其燃燒仿真研究

【摘要】：非平衡等離子體燃燒強化是指將燃料或燃料/空氣混合氣經(jīng)過放電區(qū)域,利用放電產(chǎn)生的非平衡等離子體的化學活性,改善燃料的點火性能,提高穩(wěn)定性、燃燒速度以及燃燒極限的一種新技術,是介質阻擋放電的一個新應用,在超音速燃燒和稀薄燃燒等領域有著潛在的應用前景。關于這方面的研究近幾年才開始在國外見諸報導,對其燃燒效果和強化機制還處于實驗探索階段,需要做的研究工作還有很多。 本文首先利用同軸介質阻擋放電結構對甲烷以及甲烷/空氣混合氣進行放電,研究了介質阻擋放電特性,用光譜儀測量了甲烷DBD放電時的光譜。實驗表明在放電區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了CH、H粒子,CH光譜強度隨放電電壓、頻率、放電區(qū)長度的增加而增強,分析了這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。同時實驗表明N2對甲烷DBD放電中的CH光譜強度增加有影響。 然后將處理后的燃料與空氣混合、燃燒,分析了DBD放電對燃燒火焰光譜及形態(tài)的影響。分析了燃燒火焰根部和中部內(nèi)光譜以及火焰形態(tài)的變化趨勢,總結了放電頻率、電壓、混合方式等對甲烷燃燒的影響規(guī)律。根據(jù)實驗結果,我們認為:CH、H可能是導致甲烷燃燒火焰變化的一個原因。 為驗證CH、H對甲烷燃燒火焰產(chǎn)生的影響,在Fluent里進行了CH、H對甲烷燃燒火焰影響的仿真計算。仿真結果表明,CH、H可使燃燒火焰內(nèi)OH粒子濃度增加,且OH向噴嘴靠攏;燃燒火焰隨CH、H粒子濃度增加向噴嘴靠近,并隨H濃度增加可能產(chǎn)生回火現(xiàn)象。這些變化趨勢跟實驗中CH、H與燃燒火焰的變化趨勢是相同的,證明了CH、H是甲烷燃燒火焰變化的一個原因。 【關鍵詞】：非平衡等離子體 介質阻擋放電 燃料強化 甲烷 光譜 數(shù)值仿真
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：O623.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-23
• 1.1 非平衡等離子體燃燒強化8-10
• 1.2 燃燒10-12
• 1.3 氣體放電12-14
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-21
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容21-22
• 1.6 本文的組織結構22-23
• 2 DBD 放電實驗裝置及光譜測量23-28
• 2.1 DBD 放電實驗裝置23-24
• 2.2 實驗參數(shù)24-26
• 2.3 光譜測量26-28
• 3 實驗結果與分析28-57
• 3.1 甲烷放電特性和燃燒形態(tài)28-30
• 3.2 放電光譜測量30-40
• 3.3 火焰光譜測量40-49
• 3.4 分析與討論49-55
• 3.5 本章小結55-57
• 4 CH、H 對甲烷燃燒影響的仿真57-67
• 4.1 模型建立57-59
• 4.2 CH 對甲烷燃燒的影響59-62
• 4.3 H 對甲烷燃燒的影響62-65
• 4.4 本章小結65-67
• 5 結語67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-73

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內(nèi)容

非平衡等離子體對甲烷燃燒影響的研究    郭向陽;何立明;蘭宇丹;陳燈;

火箭發(fā)動機等離子體助燃的計算與分析    蘭宇丹;何立明;金濤;馬曉峰;

等離子體對氫氣-空氣混合物燃燒過程影響的數(shù)值研究    杜宏亮;何立明;蘭宇丹;趙華;

非平衡性等離子體對燃燒影響的研究    郭向陽;何立明;蘭宇丹;

非平衡等離子體燃燒強化    夏勝國;何俊佳;

介質阻擋放電邊緣電場對甲烷燃燒強化的影響    姜春陽;夏勝國;鄒鑫;何俊佳;

甲烷燃燒強化實驗中電壓和頻率對火焰的影響    鄒鑫;夏勝國;姜春陽;何俊佳;

航空發(fā)動機的發(fā)展前景    方昌德

國外新概念吸氣式發(fā)動機的發(fā)展    劉火星,劉寶杰,陳懋章

甲烷等離子體轉化的研究進展    譚世語;姚芳華;

碳納米管微電極的直流介質阻擋放電特性    王雨化;侯中宇;回兵;徐東;

粒狀電介質形態(tài)對介質阻擋放電特性的影響    陳珂;梁亞紅;竹濤;

少量氬氣對等離子體處理滌綸噴墨印花的影響    張春明;房寬峻;沈安京;張永燁;

環(huán)形電流在非均勻磁場中的漂移    徐勞立;侯碧輝;

共面型介質阻擋放電的擊穿特性    歐陽吉庭;曹菁;何鋒;

多針對板電暈放電中針尖半徑對伏—安特性影響    朱益民;孔祥鵬;張曼霞;孫培廷;

氧氣沿面放電臭氧合成機理    歐陽吉庭;繆勁松;

錐齒形電極介質阻擋放電特性的研究    胡又平;李格升;繆勁松;嚴立;范世東;高孝洪;

等離子體在食品殺菌中的研究現(xiàn)狀與展望    孫瀟;張月婷;張花利;董曉娜;石磊;王世清;

多循環(huán)脈沖爆震發(fā)動機流場數(shù)值研究    鐘誠文;劉建文;趙書苗;趙會強;

旋轉筒式脈沖爆震發(fā)動機流量分析    孫孔倩;王云雷;陳寶延;張義寧;

旋轉筒式脈沖爆震發(fā)動機性能研究    孫孔倩;郭昆;張義寧;王云雷;

套管式DBD等離子體耦合準分子紫外光解技術處理異味氣體的研究    張虹;紀天一;張仁熙;侯惠奇;

障礙物對氫氧預混氣體爆轟波傳播的影響    王成;寧建國;雷娟;

三維編織碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的表面等離子體處理    李皓;萬怡灶;何芳;黃遠;王玉林;周福剛;

等離子體影響下納米鉑顆粒的制備與表征    潘清;周游;劉昌俊;

脈沖爆震和斜爆震發(fā)動機熱力循環(huán)過程分析    范孝華;林志勇;周進;

大氣壓離子槍制備類金剛石薄膜的光譜診斷研究    張軍峰;邊心超;陳強;張躍飛;劉福平;

準分子真空紫外改善材料表面結構與性能的研究    李建雄;李陽洋;劉安華;

板狀電介質對阻擋放電的影響分析    陳珂;梁亞紅;

介質阻擋放電降解甲基紫廢水及尾氣中NO_x的光譜分析及機理研究    王興權

電暈放電與光催化協(xié)同凈化室內(nèi)空氣研究    黃麗萍

常壓等離子體處理滌綸織物的顏料噴墨印花性能研究    張春明

新型橫向極板電除塵器研究    依成武

低溫等離子體催化氧化甲烷合成甲醇的應用基礎研究    陳琳

脈沖放電電凝并結合堿液吸收煙氣多種污染物協(xié)同脫除研究    徐飛

典型危險廢物在兩段式回轉窯焚燒系統(tǒng)內(nèi)的熱處置和結渣特性研究及其應用    李春雨

聚丙烯微孔膜的表面親水化及其抗污染性能研究    仰云峰

常壓等離子體聚合共軛聚合物熒光納米顆粒的研究    楊平

折疊型雙脈沖—長脈沖調制器及其激光觸發(fā)技術研究    殷毅

空氣電離生成氣對黃瓜儲藏品質影響的研究    王茜

輝光放電觸發(fā)贗火花開關特性研究    秦風

等離子體噴涂射流的數(shù)值模擬    胡海燕

DBD等離子體導電特性研究    郭艷花

橫向來流對等離子點火器點火區(qū)域的影響    吳曙亮

液體電極沿面放電等離子體滅活大腸桿菌的研究    王天威

DBD等離子體降解活性炭吸附的五氯酚及再生活性炭研究    汪星星

常壓射頻容性放電氬等離子體中活性氣體對放電特性的影響    武啟

介質阻擋放電用高頻高壓電源的研制    王友旭

臭氧果蔬保鮮設備的研制    崔強

等離子體裂解天然氣制納米炭黑和乙炔    羅義文,漆繼紅,唐聰明,印永祥,戴曉雁

國內(nèi)外氣體燃料發(fā)動機技術發(fā)展與展望    陳宜亮,牟善祥

介質阻擋放電用大功率高頻高壓電源的研究    彭燕昌,嚴萍,舒立,張適昌

低溫等離子體處理粉塵中二惡英的初步研究    周遠翔,程子霞,嚴萍,梁曦東,關志成

大氣壓空氣中同軸介質阻擋放電微放電特性    邵建設;嚴萍;袁偉群;

高頻高壓交流電源的研制    蘭柏;楊嘉祥;王新掌;周利柱;張小華;

電場增強低溫等離子催化合成C_2烴    王保偉,許根慧,孫洪偉

熱等離子體裂解天然氣制備C_2烴    郭春文,印永祥,溫才文,戴曉雁

航空發(fā)動機的發(fā)展前景    方昌德

國外新概念吸氣式發(fā)動機的發(fā)展    劉火星,劉寶杰,陳懋章

等離子發(fā)生器化學反應流場數(shù)值模擬    李智明

低鎳催化劑上的二氧化碳甲烷化    王文均,胡常偉,陳豫

大化肥煤代油工程甲烷化精制工藝流程的設計    章日讓

立米級煤氣耐硫甲烷化試驗研究    裘培銘，郭可失,趙秀芳，郁正容

直接甲烷化用于城市煤氣的生產(chǎn)    李慧民

La_2O_3對Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化劑CO和CO_2甲烷化的影響    羅來濤,王敏煒,李鳳儀,王繼軍

MoO_3對Ni-La/r-Al_2O_3催化劑上CO和CO_2甲烷化性能的影響    王敏煒,羅來濤,李鳳儀,王繼軍

Sm_2O_3 對Ni/sepiolite甲烷化催化劑的影響(英文)    羅來濤,李松軍,鄧庚鳳

等高壓甲醇甲烷化技術的應用    王日洪,周傳華

低溫甲烷化催化劑的研制    徐霖,余金華

我廠甲烷化換熱器爆破原因分析    張全;

聯(lián)醇工藝在合成氨廠中的應用    蔣先倫;

酒精廢水的甲烷化應用    黃益平;古共偉;葉易春;夏偉;徐景富;楊勇;劉毅;鄒鑫;

NiFe_2O_4鐵氧體氣凝膠催化二氧化碳甲烷化    魏磊;楊巧珍;

焦爐氣制甲醇與天然氣的比較    王大軍;張新波;李煊;李澤軍;成雪清;王曉東;古共偉;

低溫水解二硫化碳催化劑    王麗;李福林;吳迪鏞;王樹東;袁權;

鄂爾多斯盆地北部上古生界天然氣的地球化學研究    楊華;張文正;李劍鋒;昝川莉;

原料及動力結構調整項目技術及節(jié)能優(yōu)勢分析    何闖;康亞立;劉高梅;

常溫精脫硫技術的最新進展    孔渝華;王先厚;李仕祿;胡典明;肖安陸;李木林;張清建;陳健;

甲烷二氧化碳重整用催化劑及其輝光放電等離子體強化制備和研究    儲偉;郭芳;龍毅;戴曉雁;

氮肥廠供熱系統(tǒng)應以化工廢熱為熱源    何福舜;

低溫甲烷化煤制天然氣顯優(yōu)勢    樓韌

法采用甲烷化處理城市垃圾    楊駿

等高壓甲醇甲烷化專利技術獲突破    特約記者 董萬森

煤制天然氣技術需要創(chuàng)新    記者 張興剛

煤變氣大戲可開鑼    顧錦龍

三星期讓垃圾變害為寶    記者 楊駿

正元化肥一盞電燈倡節(jié)約 兩億投資搞技改    記者 商棠通訊員 馬利強

柏坡正元公司年底實現(xiàn)污水零排放    馬利強

全省首個焦爐煤氣甲烷化項目在沁縣開工    記者 張海霞

應用“醇烷化”新技術 山東聯(lián)盟化工節(jié)能降耗獲突破    本報記者 陳祎淼

釕基氨合成催化劑載體活性炭甲烷化反應機理及其抑制的研究    祝一鋒

等離子體催化二氧化碳經(jīng)甲烷化制C_2烴反應的研究    代斌

厭氧氨氧化甲烷化反硝化耦合的機理及動力學研究    祖波

UASB-MBR工藝短程硝化—同時甲烷化反硝化研究    安瑩玉

一步合成二甲醚催化過程開發(fā)及CO_2的H_2助活化與轉化研究    費金華

鐵強化微生物—電催化厭氧污水處理技術的研究    張景新

抑制溶損反應改善焦炭熱性質    張群

生物預處理玉米秸稈厭氧干發(fā)酵特性及沼渣基質利用的研究    趙玲

餐廚垃圾制沼及膜法沼氣提純一體化系統(tǒng)設計及理論研究    尼姝麗

負載釕催化劑的二氧化碳加氫性能研究    易麗麗

助劑和制備方法對釕基氨合成催化劑活性與甲烷化的影響    毛樹祿

基于FISH技術的秸稈干發(fā)酵中微生物動態(tài)變化的研究    申瑞霞

EGSB與BAF耦合的廢水處理新工藝及其影響因素    閻青

泔腳厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的研究    蒲貴兵

上海市河網(wǎng)水體溶存氧化亞氮和甲烷的時空分布及排放通量    虞中杰

甲烷作為反硝化碳源初步試驗研究    趙志軍

堇青石載體的改性處理及整體式釕/堇青石氨合成催化劑的研究    王建梅

木薯渣厭氧發(fā)酵制取沼氣的研究    劉堅

EGSB反應器中皮革廢水甲烷化、反硝化和厭氧氨氧化耦合研究    戚緒亮