微型燃燒器內(nèi)摻氫甲烷燃燒特性的數(shù)值模擬

【摘要】：為改善甲烷在平板式微型燃燒器內(nèi)的燃燒特性,對摻氫甲烷的預(yù)混合燃燒過程進(jìn)行二維數(shù)值模擬,研究不同摻氫比及不同通道高度下混合燃料的燃燒規(guī)律。結(jié)果表明,在當(dāng)量比為0.8的條件下,氫氣的摻入具有穩(wěn)定火焰和提高混合燃料可燃流速的作用;在摻氫比為5%~25%的范圍內(nèi),隨著摻氫比的增大,火焰鋒面逐漸前移,摻氫比每增加5%,火焰最高溫度平均可升高101 K;反應(yīng)中OH的摩爾分?jǐn)?shù)將隨氫氣的增多而升高,但CO2的摩爾分?jǐn)?shù)隨摻氫比的增大反而減少,CO2生成率呈現(xiàn)先緩慢升高后急劇下降的趨勢。此外,氫氣的加入很好地解決了甲烷難以在小于2.5 mm的通道高度內(nèi)燃燒的缺陷,通道高度從3 mm遞減到1 mm,相應(yīng)的CO2生成率逐漸減少;通道高度為4 mm時,火焰中心溫度達(dá)到最大的2 260 K,其出口處的CO2摩爾分?jǐn)?shù)低于另外三組通道高度的值。 【作者單位】： 江蘇大學(xué)能源與動力工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 微型燃燒器 摻氫甲烷 穩(wěn)定火焰 OH摩爾分?jǐn)?shù) CO生成率 通道高度
【基金】：國家自然科學(xué)基金(50126066,51376082) 中國博士后科學(xué)基金(2014M551514) 江蘇省基礎(chǔ)研究計劃(BK20131253) 江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程 江蘇大學(xué)高級專業(yè)人才科研啟動基金(11JDG139) 江蘇大學(xué)研究生創(chuàng)新計劃(1291130027)資助項目
【分類號】：TK16
【正文快照】： 0前言1隨著對小尺寸、高能量密度動力源需求的不斷增加,微型動力系統(tǒng)也引起人們越來越多的重視。這些裝置使用氫氣或碳?xì)浠衔镒魅剂?能在不到1 cm3的體積內(nèi)輸出1~20 W的功率,按單位質(zhì)量儲存的能量和單位體積產(chǎn)生的功率計,燃燒過程產(chǎn)生的電功率比電池有巨大的優(yōu)勢,其能量密度

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