国家自然科学基金(50206014)
- 作品数：18 被引量：95H指数：7
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- 相关机构：同济大学宝钢集团中央研究院国家知识产权局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市教育发展基金会“曙光计划”项目上海市自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理冶金工程环境科学与工程自动化与计算机技术更多>>
- CO_2稀释对甲烷-高温空气扩散燃烧及NO生成特性影响的化学动力学分析被引量：8
- 2012年
- 基于GRI-Mech 3.0详细化学反应机理,利用OPPDIF Code研究了CO2稀释比、预热温度及拉伸率对甲烷-高温空气层流对冲扩散火焰温度、热释放率、组分摩尔分数及NO生成特性的影响.研究结果表明,CO2稀释助燃空气能有效降低火焰中H、O及OH等基团摩尔分数,抑制燃烧过程链传播及链引发反应,从而减缓CH4氧化速率.随着助燃空气中CO2稀释比的增加,火焰最高温度逐渐降低,主氧化区及第二氧化区放热峰值变小,燃烧反应高温区变窄,NO生成指数E显著降低.当稀释比大于20%时,热力型NO随助燃空气温度升高规律并不明显.随着CO2稀释比的增加,快速型NO对NO生成量影响逐渐增强,成为高CO2稀释比下甲烷-高温空气扩散燃烧NO生成的主要路径.
- 曹甄俊朱彤
- 关键词：高温空气燃烧对冲扩散火焰化学动力学
- 蓄热式均热炉数值模拟优化设计被引量：1
- 2003年
- 应用蓄热燃烧技术改造传统均热炉燃烧系统,可以节约燃气的消耗率,提高炉内温度场的均匀性。通过数值模拟试验,研究了均热炉应用蓄热燃烧技术改造后的炉内流场和温度场,研究结果认为当助燃空气温度为1000℃,燃气预热温度分别为400,600,800,1000℃时,燃气节约率分别可达到12.41%,14.54%,16.67%,18.85%。改造后炉内温度分布均匀性提高,温度分布均匀性指数Rtu由33.18降到了18左右,并据此提出了优化改造方案。
- 饶文涛朱彤
- 关键词：均热炉蓄热燃烧技术数值模拟优化设计
- 高温空气燃烧技术改造均热炉方案研究被引量：4
- 2004年
- 系统研究了高温空气燃烧技术改造均热炉的各种方案 .提出这种新型燃烧技术必须充分考虑系统布置、炉膛结构、炉内烟气流动及传热过程、工件加热工艺过程等因素 .通过大量的数值模拟试验 ,发现在各种改造方案的入炉热量与原均热炉相等的情况下 ,当空气、燃气温度分别被预热到 12 73K和 10 73K时 ,炉内的最高温度相对较低 ,而炉内平均温度相对较高 ;温度分布不均匀系数Rtu从 33.18降到了 18.0 0左右 .在空气预热温度相同情况下 ,燃气预热温度越高 ,NOx 排放量越大 .最后 ,提出了均热炉燃烧系统的改造方案 ,并进行了非稳态燃烧过程数值模拟研究 .
- 朱彤苏正川饶文涛
- 关键词：燃烧系统均热炉高温空气燃烧技术数值模拟
- 高温空气燃烧中燃气/空气速度比对NO_X生成的影响被引量：7
- 2004年
- 尽管高温空气燃烧技术被广泛地应用于工业炉中,但对高温空气燃烧的火焰特性以及氮氧化物生成机理还不是很清楚。研究目的是使用数值模拟方法来分析燃气/空气喷射速度比对NOX生成的影响。结果表明随着燃气/空气喷入速度比的增大,火焰峰值温度略有上升,但炉内温度分布趋于均匀,NOX的排放量从fuel/air=0.6时的202×10(3%O2)下降到6fuel/air=2.4的111×10。6另外进行了非稳态燃烧过程数值模拟,表明仅在烧嘴换向瞬间,火焰峰值温度波动较大,而炉内平均温度和NOX的排放量波动不大。
- 李晓萍朱彤吴家正
- 关键词：高温空气燃烧氮氧化物数值模拟
- 均热炉燃烧系统改造方案的数值模拟研究被引量：7
- 2003年
- 应用高温空气燃烧技术改造传统均热炉燃烧系统 ,可以节约燃气的消耗率 ,提高炉内温度场的均匀性。本文通过数值模拟试验 ,研究了某厂均热炉应用高温空气燃烧技术改造后的炉内流场和温度场 ,从而提出了优化改造方案。
- 苏正川朱彤
- 关键词：均热炉高温空气燃烧技术数值模拟燃烧系统
- 高温空气低燃气浓度燃烧过程的数值模拟研究被引量：12
- 2005年
- 从工程实际出发,本文提出了高温空气低燃气浓度燃烧新技术,即充分利用烟气余热提高助燃空气温度,提高热能利用率;同时通过优化喷口结构,提高燃气射流速度,使燃气射流在同空气射流混合燃烧前卷吸大量炉内烟气,从而降低燃气射流中的可燃物浓度,进而降低氮氧化物的排放。通过数值模拟研究表明,通过燃气射流速度从24.56m/s提高到55.26m/s,可以降低NOx的排放;当围绕燃气喷口的六个圆形空气喷口改为两个矩形喷口时,燃气射流可从两侧卷吸更多的炉内烟气,形成低燃气浓度燃烧,从而大大降低了NOx的排放。
- 朱彤吴家正冯良张鹤声
- 关键词：高温空气燃烧技术氮氧化物射流数值模拟
- 高温空气燃烧关键技术问题
- 温空气燃烧技术以其高效节能、低污染物排放等优点受到科学界和工程界的广泛关注。本文重点探讨了蓄热体破损、炉压偏高及频繁波动、换向阀泄漏等方面的原因,分析了高温空气燃烧技术在工业化过程中的关键技术及亟待解决的问题。
- 曹甄俊朱彤张婧瑜
- 关键词：高温空气燃烧技术工业炉烧嘴蓄热体换向阀
- 文献传递
- 时间步长对有限容积法数值模拟的影响分析被引量：3
- 2009年
- 针对时间步长在CFD商业软件中的选取问题,从迭代收敛性和计算精度两个角度,讨论了时间步长对采用有限容积法的数值模拟的作用和影响。从微分方程的离散化入手,分析了时间步长对稳态问题的欠松弛作用,并指出了拟非稳态项与普通松弛因子的区别;通过误差分析指出了如何选取时间步长来提高计算精度,并用计算实例加以佐证。分析表明,时间步长对稳态及非稳态数值模拟都具有重要作用,合理的时间步长应综合考虑稳定性、收敛性和计算精度。
- 李渊朱彤曹甄俊
- 关键词：时间步长数值模拟非稳态
- 高温空气燃烧NO_x排放特性的试验研究被引量：22
- 2006年
- 通过两种结构烧嘴的热态燃烧试验对比,研究了烧嘴结构、燃气射流速度、过量空气系数对高温空气燃烧过程氮氧化物排放的影响特性。研究结果认为:在燃气喷口两侧布置两个矩形空气喷口的烧嘴,氮氧化物排放量低于圆形空气喷口烧嘴;随着燃气射流速度的提高,高温空气燃烧过程排放的氮氧化物逐渐减少。与普通燃烧过程不同的是,随着过量空气系数的提高,在一定范围内高温空气燃烧的氮氧化物排放量不断增加。分析认为,高温空气燃烧氮氧化物排放量与火焰体积、炉内氧气与燃气混合过程以及燃气射流和空气射流对炉内烟气的卷吸量有关。
- 朱彤朱尚龙曹甄俊李芃冯良
- 关键词：高温空气燃烧氮氧化物烧嘴射流
- 稀释气体对甲烷层流预混火焰燃烧速度的影响被引量：6
- 2011年
- 基于GRI-Mech 3.0详细化学反应机理,利用预混燃烧模型(PREMIX Code)研究了甲烷-空气-稀释气层流预混火焰燃烧特性及火焰结构.重点探讨了不同化学当量比(0.5～1.5)、初始压力(0.05～0.40MPa)、稀释气体种类(N2,CO2及H2O)和稀释摩尔比(0～0.35)对甲烷-空气-稀释气混合气层流预混火焰结构、层流燃烧速度、火焰厚度的影响.研究结果表明:随着稀释比的增加,层流燃烧速度逐渐变小,火焰厚度增大,火焰流动不稳定性得到抑制;CO2作为稀释气时对层流燃烧速度及火焰厚度影响最为显著.随着初始压力提高,层流燃烧速度及火焰厚度均变小;进一步提高初始压力,对火焰厚度影响并不明显.
- 曹甄俊朱彤
- 关键词：甲烷层流预混火焰
