隨著傳統(tǒng)化石能源的消耗,以及其燃燒產(chǎn)物帶來的環(huán)境問題,尋求新的替代能源變的日趨重要。氫能源具有眾多優(yōu)點,如來源廣泛、產(chǎn)物零污染、燃燒熱值高,被視為最具前景的新能源。然而由于氫氣的特殊性質(zhì),如高擴散性、低密度、低點火能和寬點火極限等,使得任何泄漏后的氫氣都有可能發(fā)生爆燃甚至是爆轟。因此從氫安全角度出發(fā),開展氫-空氣預(yù)混氣體燃燒研究是預(yù)防火災(zāi)和爆炸事故中最基礎(chǔ)、最核心的課題。同時內(nèi)燃機的燃燒過程也涉及到封閉空間的預(yù)混燃燒,其過程包括火焰加速、爆燃轉(zhuǎn)爆轟和準(zhǔn)態(tài)爆轟等階段,因此具有重要的工程應(yīng)用意義。目前關(guān)于氫-空氣預(yù)混火焰研究往往在含有剛性障礙物的管道中,即不可發(fā)生形變的障礙物,而對于柔性障礙物、多孔板等特殊結(jié)構(gòu)下預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ匦躁P(guān)注較少。而開展剛性、柔性障礙物下預(yù)混火焰?zhèn)鞑サ膶Ρ妊芯亢投嗫装逑禄鹧鎮(zhèn)鞑恿W(xué)以及焠熄機理的研究對提高氫能源的安全具有至關(guān)重要的作用。因此本文主要完成兩個研究目標(biāo)。第一個目標(biāo)是系統(tǒng)地對比研究剛性、柔性兩種障礙物下預(yù)混火焰燃燒動力學(xué)特性、流場流動特性、火焰?zhèn)鞑討B(tài)特性及其內(nèi)在機理和壓力變化特性。本文另外一個目標(biāo)是研究多孔板下火焰?zhèn)鞑恿W(xué)特性、火焰焠熄極限和火焰焠熄的...

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光滑管道內(nèi)預(yù)混火焰?zhèn)鞑?br>        1.2.2 剛性障礙物管道內(nèi)預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)研究
        1.2.3 柔性性障礙物管道內(nèi)預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)研究
        1.2.4 火焰焠熄機制
    1.3 前人研究不足與本論文研究目的
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 障礙物管道中氫-空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑嶒炑芯?br>    2.1 引言
    2.2 實驗系統(tǒng)與實驗方法
        2.2.1 燃燒管道
        2.2.2 配氣系統(tǒng)
        2.2.3 高速相機
        2.2.4 紋影光學(xué)系統(tǒng)
        2.2.5 高壓點火系統(tǒng)
        2.2.6 壓力記錄系統(tǒng)
    2.3 障礙物
        2.3.1 剛性與柔性障礙物
        2.3.2 孔板
    2.4 實驗程序與初始條件
        2.4.1 實驗方法
        2.4.2 實驗程序
        2.4.3 實驗初始條件
    2.5 實驗參數(shù)
        2.5.1 紋影圖片
        2.5.2 預(yù)混火焰壓力
    2.6 本章小結(jié)
第3章 剛性障礙物管道中預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)研究
    3.1 引言
    3.2 管道中預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)發(fā)展過程
    3.3 氫氣當(dāng)量比對預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)影響
    3.4 障礙物阻塞比對預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)影響
        3.4.1 預(yù)混火焰?zhèn)鞑ニ俣?br>        3.4.2 預(yù)混火焰?zhèn)鞑毫?br>    3.5 連續(xù)障礙物下預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯?br>        3.5.1 預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)過程及傳播速度
        3.5.2 預(yù)混火焰?zhèn)鞑毫?br>    3.6 單一障礙物與連續(xù)障礙物下火焰加速機理分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 柔性障礙物管道中預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)研究
    4.1 引言
    4.2 流場流動顯示
    4.3 氫氣當(dāng)量比對預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)影響
        4.3.1 預(yù)混火焰?zhèn)鞑バ螒B(tài)及傳播速度
        4.3.2 預(yù)混火焰?zhèn)鞑毫?br>    4.4 柔性障礙物阻塞比對預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)影響
        4.4.1 預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)過程及傳播速度
        4.4.2 預(yù)混火焰?zhèn)鞑毫?br>    4.5 連續(xù)柔性障礙物下預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯?br>        4.5.1 預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)過程及傳播速度
        4.5.2 預(yù)混火焰?zhèn)鞑毫?br>    4.6 本章小結(jié)
第5章 多孔板對管道中預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)影響研究
    5.1 引言
    5.2 單一多孔板對管道中預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)影響研究
        5.2.1 預(yù)混火焰?zhèn)鞑ミ^程
        5.2.2 預(yù)混火焰?zhèn)鞑ニ俣?br>        5.2.3 預(yù)混火焰壓力
    5.3 雙孔板對管道中預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)影響研究
        5.3.1 預(yù)混火焰?zhèn)鞑ミ^程
        5.3.2 預(yù)混火焰?zhèn)鞑ニ俣?br>        5.3.3 預(yù)混火焰壓力
    5.4 多孔板焠熄預(yù)混火焰機理研究
        5.4.1 預(yù)混火焰?zhèn)鞑バ袨?br>        5.4.2 多孔板厚度對火焰?zhèn)鞑ニ俣扔绊?br>        5.4.3 多孔板厚度對火焰?zhèn)鞑毫τ绊?br>    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 未來工作展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項目



本文編號：4052460