LES investigation of swirl intensity effect on unconfined turbulent swirling premixed flame

A finite reaction rate model is presented as a closure of large eddy simulation （LES） to numerically study an open premixed methane/air swirling flame. The resultant model is firstly validated by comparing with reported data and then employed to investigate the effect of swirling intensity on flow field, flame characteristics and combustion instability of the swirling flame. Three differ- ent swirl numbers are considered. The LES results show that as swirling intensity increases, the vortex entrainment and micro-mixing are enhanced, leading to more lean equivalent ratios at flame front; consequently, higher swirling number causes lower flame temperatures and slower CO oxidization; for all simulated swirl numbers, flame fronts are completely located out of the recirculation zones and anchored at the inner surface of the annular swirling steams; swirl number has a crucial effect on swirling flame extension toward radial and tangential dimensions and then significantly affects streamwise flame length, which is a great influencing factor on combustion instability; vortex-induced disturbance on flame in streamwise plays a critical role in combustion instability.     

低NO_x燃烧技术及典型低NO_x燃烧器的结构原理

介绍了NOx产生的机理,阐述了低NOx燃烧技术及低NOx燃烧器的原理和分类,并对低NOx燃烧器的结构方式、使用效果和未来发展进行了探讨。     

气流入口条件对低旋流燃烧火焰稳定性的影响

为了研究低旋流燃烧器在喷嘴出口气流平均速度为10.12~19.12m/s、入口温度为300~500K、入口压力为101.325~8×101.325kPa条件下的火焰稳定性,对当量比为0.7的甲烷空气预混气体进行了数值模拟,分析了低旋流燃烧器的流场结构及火焰特性,揭示了燃烧稳定的根本原因。结果表明:低旋流燃烧器流场结构受气流入口条件的影响较小,且能够保持自相似特性;轴向和径向速度延伸率以及虚拟原点的位置基本不受气流入口条件的影响;低旋流燃烧器流场随喷嘴出口气流平均速度、入口压力的增加,回火的可能性减小,随入口温度的提高,回火的可能性增大。综合而言,低旋流燃烧器能够在较宽气流入口条件下保持火焰锋面稳定,有利于燃烧器的稳定工作。     

基于正交试验的双P型辐射管三级燃烧器低NOx仿真

为降低双P型辐射管NOx 排放,运用扩散式分段燃烧的低NOx 均匀化燃烧技术,设计一种辐射管三级燃烧器,对其进行数值模拟,经过验证模型可靠.对燃烧器结构及运行参数进行正交试验和单因素研究.研究表明：空气预热温度、空气分级配比和空气过剩系数对出口NOx 排放浓度有显著的影响,相互无交互作用;一次风量由10%增大到20%时NOx 生成量由65.2×10-6增加到108.2×10-6,一次风量增加到30%以上时出口NOx 体积分数增加速率趋缓;空气预热温度每增加100益,最高燃烧温度增加约50益,排放气体中NOx 体积分数由50.9×10-6以22%、23.2%、25.3%、27.2%、27.3%和29.5%的速率增加;随空气过剩系数增加,出口NOx 体积分数由82×10-6呈22.1%、1.9%、2.1%、24%和2.5%的波动增长趋势.     

基于胺法的旋流喷淋气液吸收烟气CO2的性能

为了强化CO_2捕集过程的气液传质,设计了一类多级旋流喷淋反应器,实验研究了典型的醇胺(乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA))脱除CO_2的分离效率和传质系数,并分析了操作条件的影响.结果表明:在相同的实验条件下,MEA的脱碳效率(最大值95%)大于DEA的脱碳效率(最大值92.3%).与相关研究数据的对比表明,多级旋流喷淋可以有效增强醇胺-CO_2喷淋反应系统的传质过程.醇胺溶液旋流气液吸收烟气CO_2的脱碳效率受操作条件的影响,其随着吸收剂质量分数、吸收剂流量和反应温度的增加而提高,随着烟气中CO_2体积分数和烟气流量的增加而降低.     

除泥旋流器试验分析

油井产液除砂用旋流器与钻井液处理用旋流器,在工作条件和使用要求上都存在很大差异。根据这些差异,通过室内模型旋流器试脸,讨论了影响油井产液除砂旋流器分离效果的主要因素,指出了其主要设计、使用特点。     

多孔陶瓷板燃气燃烧器氮氧化物的排放特性

探讨了多孔陶瓷板燃气预混燃烧过程中氮氧化物的生成机理,分析了该燃烧过程中氮氧化物排放量低的原因。在所得到的孔内混合气体温度场的基础上,运用数值计算方法了该燃烧过程中氮氧化物的生成量。同时,利用试验手段得到了多孔陶瓷板燃气燃烧器的氮氧化物的排放量,并与数值计算的结果进行了比较。     

新型轴向叶片式旋流燃烧器性能的实验研究

研究了西安交通大学提出了一种新型的旋流燃烧器,该燃烧器采用一次风管内加装均流条和二次风使用轴向旋流叶片,用于解决我国的双蜗壳式旋流燃烧器存在的一次风出口风粉不均匀及煤种适应性差的问题,对一次风管中螺旋均流条的作用及其机理进行了实验研究和理论分析,结果表明一次风均流条可明显改善一次风中风粉分布的均匀性,最后给出了在试验范围内均流条的最优参数。     

燃烧器反切对大容量切向燃烧锅炉烟气偏差影响的研究

对６００ＭＷ机组切向燃烧锅炉在原设计工况下以及燃烧器采用反切技术时炉内和水平烟道内流场进行了冷态模化试验,研究表明,燃烧器采用反切后,无量纲准则数ＸＪ是反映护内流场分布的重要指标,其值取１左右时,炉内流动稳定,水平烟道速度偏差最小。     

复合旋流燃烧器的稳燃机理和应用

提出一、二次风机双重复合旋流燃烧的方法,分析其对燃烧过程的有效作用。该方法可使低负荷燃烧可靠性增强、燃烧效率提高、煤种的适应性大为改善。