移动扩散燃烧火焰的实验及数值模拟

在不同工况下对直线运动下的扩散燃烧火焰进行了实验,并运用Fluent软件进行数值模拟对比分析.结果表明:火源自身的运动对燃烧火焰影响较大,风速为0 m/s时,火焰向火源运动的相反方向倾斜,火焰偏角随火源速度的增加而增大,当火源速度为0.36、0.44、0.55 m/s时,火焰偏角分别为36°、47°和60°;相对速度相同时,风作用和车运动下火焰向同一方向偏转,但火焰形态差异明显;由于绝对静止比相对静止的火焰散热快,故绝对静止火焰的燃烧温度更低;与绝对静止工况下的火焰相比,相对静止下的火焰形态发生偏移,方向与火源运动方向相反,且燃烧温度更高.由于内在影响和火焰形态都截然不同,故移动扩散燃烧火焰不能用相对运动的概念来简单分析.     

污泥与地沟油制混合燃料的燃烧特性

市政污泥和地沟油混合制备新型燃料为废弃物资源化利用提供了新方法.文中利用热重-差示扫描量热同步分析仪对不同混合比例(污泥与地沟油的质量比分别为1∶0.0,1∶0.1,1∶0.2,1∶0.3,1∶0.4,0∶1.0)的燃料燃烧特性进行了研究,结果显示燃烧特性指数随着地沟油混入比例的增加而增加,而燃尽温度却相反,表明地沟油的混入有利于污泥的燃烧与燃尽.通过对10、20、30℃/min升温速率下Ozawa-Flynn-wall(OFW)和Friedmen两种无模型方法反应动力学的分析,并计算平均活化能发现:混合质量比为1∶0.3时,混合燃料的平均活化能最小,其值分别为149.2 k J/mol(OFW)和139.5 k J/mol(Friedmen),此时混合燃料还具有较低的燃尽温度(575.5℃).     

煤粉炉内掺混废水污泥燃烧的数值模拟与分析

采用Fluent软件对广东某电厂煤粉炉内掺混污泥的燃烧过程进行了数值模拟与分析,探讨了其速度场、温度场分布.模拟结果显示,随污泥掺入量的增加,炉内最高温度比单一煤粉燃烧时的大约低80～160K,而最高温度的位置提高了180～800mm.实验结果表明,污泥水分低于20%时,污泥掺烧比例在10%以内是可靠的和可行的.     

基于突变理论的高温空气回转窑内燃料着火特性研究

摘要：高温空气回转窑内着火是一个非线性突变过程。以热流势函数建立了零维尖点突变模型,突变模型以炉膛温度为状态变量﹑高温空气温度和空气量为控制变量的,可以较好地解释高温空气回转窑内着火的复杂现象和系统出现的不稳定状态。高温空气量的变化,会使得系统内部的热量产生波动,引起着火或熄火,而高温空气温度的提高可以使燃烧的不稳定区域缩小。在本文燃烧条件下,高温空气温度达700℃以后,燃烧的不稳定区域逐渐减少,在空气温度为1200℃时,完全消失。     

垃圾处理的能值分析

采用能值分析方法，对处理垃圾的几种常见方式进行了分析，并对其系统的能值投资率(EIR)和能值产出率(EYR)进行了计算．结果表明，填埋及沼气发电、焚烧发电的EYR稍大于1，堆肥系统的EYR小于1．填埋及沼气发电、焚烧发电虽然显示出一定的应用前景，但它们的EYR还偏小，这说明目前我国垃圾处理系统的运行还离不开政府的支持与新技术的应用．堆肥系统的EYR较小，但由于它的EIR也较低，可以以较低的社会能值投入达到垃圾处理的目的，因此目前暂时也有它存在的价值．     

直线运动下移动火源扩散火焰的分形结构特征

由高速摄像仪获得移动火源在匀加速直线运动下的火焰图像序列,利用图像处理技术和分形理论,研究其分形结构特征.结果表明:处于匀加速直线运动状态下的移动火源扩散火焰具有分形维数特征,同一加速度下的分形维数随速度增大而增加,当移动火源运动速度达到一定值以后,火焰的分形维数增大的幅度变缓慢;加速度较大的移动火源扩散火焰的分形维数随火源运动速度上升的趋势较快,影响火焰锋面的褶皱和扭曲;移动火源与静止火源有一定的区别,可通过对比两者火焰的分形维数特征来加以识别.     

直线运动下移动火源燃烧实验和数值模拟

为了研究直线运动下移动火源的燃烧特性,对风洞中做直线运动的蜡烛火焰在不同工况下的燃烧进行了实验,并运用Fluent软件进行数值模拟对比分析.研究结果表明:当移动火源与空气的相对速度为0.44 m/s时,风作用和车作用2种不同情况下火焰都向同一个方向偏转,但火焰形态差异较大,前者火焰短而宽,后者火焰细而长,且后者燃烧温度更高.绝对静止燃烧和相对静止燃烧时,前者火焰呈左右对称图形,后者火焰向火源运动的反方向偏转,后者燃烧温度更高.因此,移动火源与静止火源燃烧有区别,不能利用相对运动的概念来分析移动火源燃烧.     

高温空气回转窑内燃料着火的突变特性

在高温空气回转窑燃烧中,着火是一个非线性突变过程.文中根据热流势函数,以炉膛温度为状态变量、高温空气温度和空气量为控制变量,建立了零维尖点突变模型,以解释高温空气回转窑内着火的复杂现象和系统出现的不稳定状态.结果表明:高温空气量的变化,会使得系统内部的热量产生波动,引起着火或熄火,而高温空气温度的提高可以使燃烧的不稳定区域减小;在木屑回转窑燃烧条件下,高温空气温度达973 K以后,燃烧的不稳定区域逐渐减小,在高温空气温度为1473K时,不稳定区域完全消失.     

清洁发展机制下的垃圾处理分析

垃圾处理作为城市环保问题之一而备受人们关注.文中采用成本收益比较方法,对目前3种较流行的垃圾处理方法:垃圾堆肥、填埋沼气发电、垃圾焚烧发电进行了分析.成本-效益分析表明,它们的净收益都为负值,其中堆肥的成本最低.如果引入CDM(清洁发展机制),获得缔约方中发达国家的减排增量成本资金,垃圾填埋沼气发电、垃圾焚烧发电可以获得正的净收益,特别是垃圾填埋沼气发电,每吨CO2减排增量资金为253.0元,净收益为9.18元/t,成为CDM引资的可能性较大,作为垃圾处理方式更有推广价值.     

突变理论在火灾轰燃的应用分析

为了介绍突变理论在火灾轰燃领域的应用，论文以腔体为例，描述了热平衡方程建立、无量纲化、微分同胚转换、势函数确立、二维空间的突变分岔集及其分析等环节，并对尖点突变和燕尾突变模型的应用作了分析。燕尾突变模型中包含三个控制变量：u，v，w，比尖点突变模型多一个，模拟计算得出的轰燃热烟气层温度与实际情况更相符，能很好解释腔体火灾突变现象．