本文以CFD軟件中的FLUENT為平臺,通過建立合理的數學模型和物理模型,對稀氧部分預混/富氧補燃(ODPP/OESC)旋流燃燒進行數值模擬,并與空氣部分預混燃燒(PPC)進行對比。通過調節(jié)燃燒過程中的各組分濃度等參數,分析當量比、氧濃度對燃燒過程中火焰結構以及污染物排放的影響。相對于PPC而言,ODPP/OESC旋流燃燒通過稀氧部分預混、富氧補燃的方式調節(jié)反應區(qū)的C/O空間濃度分布,有效的降低火焰燃燒溫度,改善火焰穩(wěn)定性,降低污染物CO、NO的生成量。本文重點分析了改變模擬過程中總體當量比、部分預混當量比以及稀、富氧濃度等參數對ODPP/OESC旋流燃燒過程的影響,研究發(fā)現:(1)隨著總體當量比的降低,燃燒溫度得到有效降低,并且NO、CO排放量小;(2)隨著部分預混當量比的降低,火焰結構得到改善,燃燒溫度分布更加均勻,NO、CO排放量單調遞減;(3)隨著稀氧濃度的降低,NO和CO排放量均降低,且降低明顯;(4)環(huán)形富氧側氧濃度的改變主要影響NO的生成量,且富氧濃度越低NO生成量越小,但并不能降低CO排放量。綜合良好工況,改變結構參數,即通過縮小環(huán)形富氧入口側尺寸,減小速度梯度,有效的減...

【文章頁數】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 低NO_x燃燒技術及設備
    1.3 國內外研究現狀
    1.4 本文研究意義和內容
第二章 模擬過程中的數值解法和物理模型
    2.1 引言
    2.2 控制方程
    2.3 FLUENT中的數值解法
    2.4 FLUENT中選用的數學模型
        2.4.1 湍流模型
        2.4.2 組分運輸模型
        2.4.3 輻射模型
        2.4.4 污染物模型——NO_x模型
    2.5 物理模型的建立
        2.5.1 網格的劃分
        2.5.2 邊界條件的確定
    2.6 本章小結
第三章 ODPP/OESC與PPC對比
    3.1 模擬過程中計算方法
    3.2 污染物的折算方法
    3.3 不同燃燒工況對比
        3.3.1 ODPP/OESC與PPC的溫度、火焰對比
            3.3.1.1 速度和流線圖
            3.3.1.2 溫度和OH*濃度對比
            3.3.1.3 C/O濃度分布
        3.3.2 污染物NO、CO排放分析
    3.4 本章小結
第四章 當量比變化對ODPP/OESC旋流燃燒的影響
    4.1 總體當量比變化對ODPP/OESC旋流燃燒的影響
        4.1.1 不同總體當量比下燃燒溫度、火焰對比
            4.1.1.1 流速和流場分布
            4.1.1.2 溫度和OH*濃度分布
            4.1.1.3 O₂、C/O濃度分布
        4.1.2 不同總體當量比下污染物排放
            4.1.2.1 污染物NO生成特性
            4.1.2.2 污染物CO生成特性
    4.2 部分預混當量比變化對ODPP/OESC旋流燃燒的影響
        4.2.1 不同部分預混當量比下溫度、火焰對比
            4.2.1.1 速度及流線圖
            4.2.1.2 溫度和OH*濃度分布
        4.2.2 不同部分預混當量比下污染物排放特性對比
            4.2.2.1 污染物NO生成特性
            4.2.2.2 污染物CO生成特性
    4.3 本章小結
第五章 稀氧濃度和富氧濃度對ODPP/OESC旋流燃燒的影響
    5.1 稀氧濃度變化對ODPP/OESC旋流燃燒的影響
        5.1.1 不同稀氧濃度下溫度、火焰對比
            5.1.1.1 速度及流線圖
            5.1.1.2 溫度及OH*濃度圖
        5.1.2 不同稀氧濃度下污染物排放特性對比
            5.1.2.1 污染物NO生成特性
            5.1.2.2 污染物CO生成特性
    5.2 富氧濃度變化對ODPP/OESC旋流燃燒的影響
        5.2.1 不同富氧濃度下溫度、火焰對比
            5.2.1.1 速度及流線圖
            5.2.1.2 溫度和OH*濃度分布
        5.2.2 不同富氧濃度下污染物排放對比
    5.3 本章小結
第六章 富氧側不同入口速度對ODPP/OESC旋流燃燒的影響
    6.1 不同入口速度下溫度、火焰對比
        6.1.1 速度及流線圖
        6.1.2 溫度和OH*濃度分布
    6.2 不同入口速度下污染物排放對比
    6.3 網格細化
    6.4 本章小結
第七章 結論
    7.1 本文主要結論
    7.2 下一步工作和建議
參考文獻
致謝



本文編號：4056244