刘倩
- 作品数：11 被引量：21H指数：2
- 供职机构：哈尔滨工程大学动力与能源工程学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金博士后科研启动基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理航空宇航科学技术理学自动化与计算机技术更多>>
- 介质阻挡放电辅助甲烷蒸汽重整的实验研究被引量：2
- 2014年
- 利用介质阻挡放电辅助甲烷蒸汽重整试验平台进行了大量试验,基于试验数据系统地分析了350-500℃温度下蒸汽甲烷摩尔比(S/C)、反应物驻留时间、壁面温度及输入功率等对甲烷转化率、有效碳回收率及产物选择性等指标的影响规律,并考察了不同影响因素之间的相互作用关系。研究发现:驻留时间对各指标的影响最为明显,在不同壁面温度下,随着驻留时间的增加,产物选择性出现转折性变化,由60%左右下降到20%左右;与驻留时间的影响不同,随着输入功率或S/C的增加,重整特性的各评价指标均呈现缓慢增长趋势;而温度对等离子体辅助甲烷蒸汽重整结果是否有影响与驻留时间、输入功率等参数有关,只有当驻留时间大于0.59 s时,温度对重整反应的影响变得较小,且当输入功率也大于80 W时,温度对重整反应不再有影响。
- 郑洪涛刘倩陈曦张智博
- 关键词：介质阻挡放电壁面温度燃气轮机
- 非平衡等离子体辅助燃料重整的实验研究被引量：1
- 2013年
- 基于介质阻挡放电(DBD)催化燃料蒸汽重整试验平台,系统地研究了水蒸气与甲烷物质的量比n(H2O)/n(CH4)、壁面温度、停留时间、输入功率及频率等对甲烷蒸汽重整过程中的有效碳回收率、甲烷转化率及其产物选择性等的影响.结果表明:当停留时间为0.29s时,有效碳回收率为96%,随着停留时间的增加,有效碳回收率线性下降;增加停留时间及增大n(H2O)/n(CH4)和输入功率有利于甲烷转化;停留时间为0.59s时,不同操作条件下甲烷转化率在20%以上,H2选择性在20%左右,C2+C3选择性在20%左右,CO选择性在4%左右,有C4以上高碳烃生成.
- 张玉龙刘倩郑洪涛杨仁陈曦张智博
- 关键词：燃气轮机介质阻挡放电
- 介质阻挡放电辅助甲烷蒸汽重整的动力学分析被引量：2
- 2014年
- 为了发展可用于等离子辅助甲烷蒸汽重整的详细反应机理,采用数值模拟和实验研究相结合的方法,系统分析了停留时间、水蒸气/甲烷摩尔比及其反应温度对甲烷转化率和产物产量的影响规律。结合一组实验数据,发展和评估了等离子体辅助甲烷蒸汽重整的详细反应动力学机理。与实验结果对比表明:该动力学机理可以准确预测甲烷转化率及其各产物产量的变化趋势。路径流分析表明CH3基再结合是CH4转化为CO的主要限制步,O基是影响CO生成的关键组分。并列式协同催化实验中有效碳回收率达到100%,该结果初步证实了路径流分析结果的正确性。所做研究明确了等离子体催化甲烷重整的特性,为非平衡等离子体与催化剂协同催化甲烷蒸汽重整的机理研究奠定了基础。
- 刘倩郑洪涛杨仁陈曦
- 关键词：介质阻挡放电动力学化学回热燃气轮机
- 连续旋转爆轰燃烧室的性能被引量：7
- 2015年
- 利用二维可压缩欧拉方程数值研究了当量氢气/空气在连续旋转爆轰燃烧室(CRDC)中的流场情况,主要考查了不同CRDC周向尺寸下燃料入流总压对增压比、燃烧效率、容积热负荷及其NOx排放等性能的影响.结果表明:当CRDC周向尺寸为150mm时,随着燃料入流总压的提高,增压比基本保持不变,燃烧效率和容积热负荷均呈线性增长;当CRDC周向尺寸为250mm时,随燃料入流总压的提高,爆轰波头数加倍,容积热负荷仍呈线性增长,但是增压比及燃烧效率均出现转折性下降.与传统的等压燃烧室相比,CRDC具有更高的性能.当计算域为250mm×40mm时,增压比高达2.706,大大提高了燃气的做功能力;容积热负荷达到2.18×1010 W/m3;而NOx排放质量浓度为0.692mg/m3,保证了低排放的要求.
- 刘倩郑洪涛李智明陈曦
- 关键词：燃气轮机增压比
- 重整气爆轰增压燃烧特性分析
- 2016年
- 为了提高燃气轮机的热效率,提出将化学回热技术(CR)与连续旋转爆轰增压燃烧(CRDPC)技术进行有效结合的思路.通过实验研究与数值研究的方法分别考察了不同的甲烷蒸汽重整方案对热回收的影响、重整气的增压燃烧流场特性及燃烧室性能等.结果表明:并列协同催化甲烷蒸汽重整方案具有最佳的重整性能,甲烷转化率和总焓增加率分别达到46.51%和25.28%;重整气组分的差异对爆轰波系流场结构影响较小,但是氢气质量分数的增加可以提高爆轰波传播速度,也会加剧新鲜预混气与上一轮爆轰产物的接触间断处的提前燃烧;在总压相同且重整气与空气以化学当量比进行预混的前提下,重整气中氢气质量分数增加1.1%左右时,预混气入口比质量流量降低约4.5%,但连续旋转爆轰燃烧室增压比降低约6.0%,这主要是接触间断处的提前燃烧造成的.
- 吴森刘倩郑洪涛
- 关键词：蒸汽重整增压比燃烧室性能
- 压力对旋转爆轰性能影响的数值研究
- 爆轰燃烧可以大大提高气体的做功能力。本文采用单步反应模型,忽略粘性、热传导和扩散等输运效应,对氢气/空气预混气的旋转爆轰燃烧室进行了二维数值模拟研究,验证了爆轰波能够连续传播的可行性。分析了不同入口压力及背压条件下旋转爆...
- 邓博阳杨家龙郑洪涛刘倩姜雪
- 关键词：背压爆轰波增压比
- 文献传递
- 燃料重整对环管燃烧室燃烧特性的影响被引量：2
- 2020年
- 为了探究等离子催化重整燃料较纯甲烷燃料在环管燃烧室燃烧过程中的优势,本文完成了重整燃料组分的实验测量与环管燃烧室单头部燃烧的数值模拟工作。采用湍流模型Realizable k-ε对环管燃烧室的冷/热态场特性的影响。结果表明:当甲烷空速大于394 mL/(gcat·h)时,燃料热值增加率为正值;对于环管燃烧室,由于重整气燃料中水蒸气含量的增加,导致重整气燃料燃烧时高温区温度低于纯甲烷燃料的高温区温度;同时,相对于采用纯甲烷燃料燃烧,重整气燃料燃烧时的NO_(x)排放量降低了1个数量级。所做研究表明等离子催化协同重整气燃料在环管燃烧室降低NO_(x)排放方面有着更大的潜力。
- 游滨川刘潇刘倩杨家龙郑洪涛刘恩惠
- 关键词：等离子体燃气轮机环管燃烧室
- 协同作用反应器流场模拟及优化设计
- 建立了等离子体和催化剂协同作用反应器的数学模型,研究了壁面温度、水碳比和质量流量对协同作用反应器内甲烷转化率和产物热值提高率的影响规律,设计了两种新型的反应器。结果表明,随壁面温度、水碳比的增加,甲烷的转化率和产物热值提...
- 齐秀龙郑洪涛杨仁刘倩潘福敏姜雨
- 关键词：催化剂低温等离子体数值模拟
- 文献传递
- 连续旋转爆轰燃烧室增压特性的数值研究被引量：3
- 2014年
- 为了分析爆轰燃烧室几何尺寸对增压特性的影响,利用二维欧拉方程数值研究了当量H2/Air在连续旋转爆轰燃烧室中的燃烧流场情况。研究表明:在准稳定状态下爆轰燃烧流场特征参数随时间呈周期性振荡,且其振幅保持不变;横波及局部爆炸波的存在是爆轰波后侧附近总压沿x轴呈现波动变化的主要原因;影响连续旋转爆轰燃烧室增压特性的直接因素为斜激波的高度及爆轰波强度,减少轴向尺寸或增加周向尺寸可增强其增压特性。连续旋转爆轰燃烧室的增压比高达2.52,与传统的燃烧室相比,大大提高了燃气的做功能力。
- 刘倩郑洪涛李智明
- 关键词：轴向尺寸
- 基于柴油-蒸汽重整的化学回热循环热力计算被引量：2
- 2015年
- 为了推进化学回热循环燃气轮机应用于船舶推进系统,应用最小吉布斯自由能法建立柴油-蒸汽重整反应计算模型并基于此模型分析化学回热循环燃气轮机的热力性能。使用甲烷-蒸汽重整反应结果验证该方法的可行性,计算结果和实验对比主要产物产量最大误差为3.44%。使用该方法计算柴油-蒸汽重整反应,计算后燃料折合热值提高了38.9%;循环效率得到提升。根据柴油-蒸汽重整反应计算结果计算了燃机的燃烧室出口温度为1375.3K,较简单循环的1542.8K降低了167.5K,较低的燃烧温度可以降低NOx的生成量。经过验证,在所选定的计算状态,烟气余热能量足够产生系统所需的水蒸汽。
- 潘福敏郑洪涛刘倩
- 关键词：节能减排
