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RP-3航空煤油与藻基燃油在层流扩散火焰中碳烟生成对比研究
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作者 成波 李诗铸 +1 位作者 杨一阳 甘志文 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期929-936,共8页
为了促进藻基生物质航空替代燃料在实际发动机中的应用,得到更多它与传统航空煤油在基础燃烧性能方面差异的实验数据,对比研究了藻基燃油与RP-3航空煤油,两种燃油在相同的工况下形成层流扩散火焰,采用直接采样法采集碳烟颗粒和中间气体... 为了促进藻基生物质航空替代燃料在实际发动机中的应用,得到更多它与传统航空煤油在基础燃烧性能方面差异的实验数据,对比研究了藻基燃油与RP-3航空煤油,两种燃油在相同的工况下形成层流扩散火焰,采用直接采样法采集碳烟颗粒和中间气体成分进行分析。研究结果表明,在本研究工况下,RP-3航空煤油与藻基燃油的火焰高度分别为33.5mm和34.5mm;RP-3航空煤油的表观亮度高;藻基燃油在各个火焰测点的温度都高于RP-3航空煤油,两者的最高温度分别为1453.6K和1405.3K,其数值都与对应的绝热火焰温度相差较多,其原因主要为大量碳烟的辐射和氮气载气吸热;同一火焰位置测点,藻基燃油形成的层流扩散火焰中碳烟颗粒的粒径、碳烟数密度都比RP-3航空煤油少。中间气体的GC/MS分析结果表明,RP-3航空煤油火焰中易形成环芳香烃的短链烃类,如C4H2,C3H4小分子烃类含量比藻基燃料多,进而更加容易生成碳烟。 展开更多
关键词 层流扩散火焰 藻基燃油 航空煤油 火焰形态 火焰温度 碳烟
基于数码产品的层流扩散火焰试验系统设计 预览
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作者 吴晗 高永利 +1 位作者 花阳 李向荣 《实验科学与技术》 2019年第4期10-14,共5页
该文针对能源与动力领域主干技术基础课程“燃烧学”因先进设备不足导致实践教学环节较为薄弱的问题,基于先进的光学诊断测试原理,利用本生灯、数码相机等常见器件搭建层流火焰试验系统,结合MAT LAB处理程序,可获得火焰宏观结构、化学... 该文针对能源与动力领域主干技术基础课程“燃烧学”因先进设备不足导致实践教学环节较为薄弱的问题,基于先进的光学诊断测试原理,利用本生灯、数码相机等常见器件搭建层流火焰试验系统,结合MAT LAB处理程序,可获得火焰宏观结构、化学反应进程和碳烟生成特性等信息,供课堂演示、理论讲解和课下学生实践研究。实践表明,该设计可降低实验系统购置成本,同时激发学生学习兴趣、启发学生创新思维。 展开更多
关键词 燃烧学 层流扩散火焰 光学测试 碳烟
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基于二维激光诱导炽光法的棉籽油扩散火焰碳烟生成特性 预览
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作者 何旭 张志鹏 +5 位作者 吴昊 高永利 花阳 刘凤山 李向荣 刘福水 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期235-240,326共7页
搭建了一套二维激光诱导炽光测试系统,获得乙烯扩散火焰的碳烟体积分数,并将其与单点标定激光诱导炽光法和消光法得到的测试结果比对,验证了该测试系统的有效性.在一台液体燃烧器上,应用二维激光诱导炽光法研究棉籽油掺混比对柴油层流... 搭建了一套二维激光诱导炽光测试系统,获得乙烯扩散火焰的碳烟体积分数,并将其与单点标定激光诱导炽光法和消光法得到的测试结果比对,验证了该测试系统的有效性.在一台液体燃烧器上,应用二维激光诱导炽光法研究棉籽油掺混比对柴油层流扩散火焰碳烟生成的影响.结果表明:随掺混比的增加,最大碳烟体积分数以及碳烟总量呈现降低趋势.在轴心方向上随火焰高度的增加,碳烟体积分数逐渐增加,在中部达到最大值,随火焰高度的进一步增加,碳烟体积分数开始降低.径向上的碳烟浓度峰值随火焰高度的上升由火焰外侧向火焰中心移动,且峰值先增加后降低. 展开更多
关键词 棉籽油 碳烟 层流扩散火焰 二维激光诱导炽光法
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正庚烷/正丁醇扩散火焰中碳烟微观结构的演变 预览
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作者 李中秋 成晓北 +2 位作者 邱亮 李英 吴辉 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期73-82,共10页
基于层流扩散火焰研究了碳烟颗粒的形貌和纳米结构的演变过程.研究的燃料包括正庚烷、正丁醇以及二者的等体积混合物(H50B50).采用热泳探针法采样并使用透射电子显微镜TEM进行样本观测.总体来说,正丁醇火焰中产生的碳烟颗粒尺寸最小,数... 基于层流扩散火焰研究了碳烟颗粒的形貌和纳米结构的演变过程.研究的燃料包括正庚烷、正丁醇以及二者的等体积混合物(H50B50).采用热泳探针法采样并使用透射电子显微镜TEM进行样本观测.总体来说,正丁醇火焰中产生的碳烟颗粒尺寸最小,数量也最少,其次是H50B50和正庚烷火焰;在碳烟发展过程中积聚颗粒的分形维数呈现单调递增的趋势.在碳烟生长阶段,微晶长度和曲率会减小,层间距会增大;随后,碳烟石墨化程度增大,微晶长度增大,微晶曲率和层间距减小;在碳烟发展后期,外层大量微晶被氧化,微晶曲率会增大.另外,正丁醇火焰尖端中成熟的碳烟具有最大的微晶长度和曲率以及最小的层间距. 展开更多
关键词 碳烟演变 形貌 纳米结构 层流扩散火焰 TEM
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基于双色法的层流扩散火焰温度场和烟黑浓度场重构
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作者 陈先锋 杜童飞 +2 位作者 朱清华 张英 牛奕 《安全与环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期527-531,共5页
高温和烟气是火灾事故中造成人员伤亡的两个重要因素,能快速准确地获取火焰温度和烟黑浓度的分布,是对燃烧产热量和发烟量的控制方法进行深入研究的前提。根据双色法的理论基础,结合火焰单元的划分方法,整理并简化了火焰温度和烟黑浓度... 高温和烟气是火灾事故中造成人员伤亡的两个重要因素,能快速准确地获取火焰温度和烟黑浓度的分布,是对燃烧产热量和发烟量的控制方法进行深入研究的前提。根据双色法的理论基础,结合火焰单元的划分方法,整理并简化了火焰温度和烟黑浓度求解过程。利用自主开发的软件进行重构计算,并选取甲烷/空气轴对称层流扩散火焰为例进行试验。重构结果表明,烟黑浓度和温度的分布在轴向方向上均呈现双峰到单峰的特点。将重构结果和数值模拟的结果进行对比,发现温度峰值和烟黑浓度峰值的相对误差分别低于1.59%和6.08%,表明重构结果和模拟结果具有较好的一致性。因此,可认为该重构方法具有可行性。 展开更多
关键词 安全工程 双色法 火焰温度 烟黑浓度 层流扩散火焰 重构
低压下典型可燃液体层流扩散火焰碳烟分布规律研究 预览 被引量:1
6
作者 黄晓哲 汪箭 《火灾科学》 CSCD 北大核心 2018年第1期62-70,共9页
对正己烷、正庚烷、正辛烷三种不同含碳量的可燃液体进行了燃烧实验,利用一台压力范围为40 kPa~101kPa的低压燃烧设备,分析了其在低压下的火焰高度、宽度及其与压力的关系,发现上述3种可燃液体的火焰高度均随压力升高而增加,火焰宽度... 对正己烷、正庚烷、正辛烷三种不同含碳量的可燃液体进行了燃烧实验,利用一台压力范围为40 kPa~101kPa的低压燃烧设备,分析了其在低压下的火焰高度、宽度及其与压力的关系,发现上述3种可燃液体的火焰高度均随压力升高而增加,火焰宽度随压力增加而减小。利用激光诱导炽光法研究了压力对三种可燃液体碳烟浓度分布的影响,包括不同高度下的径向碳烟浓度、轴向碳烟浓度和碳烟浓度峰值,结果表明低压下可燃物含碳量越高、压力越大,碳烟浓度越高;碳烟浓度峰值与压力成指数关系。 展开更多
关键词 碳烟 低压 层流扩散火焰 激光诱导炽光法
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微重力下层流扩散火焰碳烟生成过程
7
作者 远洪亮 孔文俊 《空间科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期517-523,共7页
根据详细的燃料氧化机理和多环芳烃生成机理,对乙烯同轴射流火焰在重力变化下碳烟生成情况进行计算.认为碳烟的初始成核是由两个较大的多环芳烃(PAH)二聚而成,碳烟的表面生长机理为HACA,凝结过程主要考虑PAH与碳烟的碰撞吸附,碳烟生... 根据详细的燃料氧化机理和多环芳烃生成机理,对乙烯同轴射流火焰在重力变化下碳烟生成情况进行计算.认为碳烟的初始成核是由两个较大的多环芳烃(PAH)二聚而成,碳烟的表面生长机理为HACA,凝结过程主要考虑PAH与碳烟的碰撞吸附,碳烟生长和氧化过程耦合在分节气溶胶模型中.计算结果表明,微重力条件下乙烯同轴射流火焰峰值温度下降230 K,碳烟浓度显著增加,且浓度峰值在微重力条件下更加偏离中心线.分析重力变化对碳烟前驱体乙炔和多环芳烃的分布、初始成核速率、表面生长速率及凝结速率的影响.结果表明碳烟在中心轴线上主要是通过凝结过程生成的,且微重力条件下PAH在碳烟表面的凝结更加重要,由于微重力条件下停留时间更长,导致碳烟直径更大. 展开更多
关键词 微重力 碳烟 层流扩散火焰 多环芳烃
掺混甲醇对汽油层流扩散火焰碳烟生成的影响 预览 被引量:1
8
作者 刘福水 花阳 +2 位作者 吴晗 何旭 吴昊 《内燃机学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期60-67,共8页
在一台协流扩散燃烧器上,应用双色激光诱导炽光法(TC-LII)得到了火焰内二维碳烟体积分数分布.在燃料流量和碳流量一定时,研究了甲醇掺混比对汽油火焰碳烟生成的影响.结果表明:燃料流量一定时,与纯汽油相比,M20(甲醇体积分数为... 在一台协流扩散燃烧器上,应用双色激光诱导炽光法(TC-LII)得到了火焰内二维碳烟体积分数分布.在燃料流量和碳流量一定时,研究了甲醇掺混比对汽油火焰碳烟生成的影响.结果表明:燃料流量一定时,与纯汽油相比,M20(甲醇体积分数为20%)、M40、M60和M80的峰值碳烟分别降低了50.7%、74.8%、91.0%和97.8%,平均碳烟分别降低了53.4%、85.6%、97.3%和99.8%.碳流量一定时,峰值和平均碳烟的降幅相比燃料流量一定时略有降低.这表明燃料流量一定时,甲醇掺混引发的碳元素质量流量的降低对碳烟降低的贡献很小,甲醇对碳烟的降低主要通过对燃料中芳烃的稀释作用及化学反应动力学的影响.火焰整体碳烟生成的起始高度随甲醇掺混比的增加而升高.火焰中心碳烟的起始高度在燃料流量一定时,随甲醇掺混比的增加而降低,碳流量一定时,随甲醇掺混比的增加略有升高.火焰中心碳烟体积分数随高度的增加,呈3段变化趋势.不同高度上,火焰径向碳烟峰值随火焰高度的上升由火焰外侧向中心移动,且峰值先增加后降低. 展开更多
关键词 汽油 甲醇 碳烟 层流扩散火焰 双色激光诱导炽光法
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基于混合分数模型的层流扩散火焰碳黑生成模拟
9
作者 时磊 陈先锋 +2 位作者 张英 牛奕 杜童飞 《工程热物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1168-1173,共6页
烟点高度是表征燃料碳黑生成能力的重要参数,基于烟点高度的碳黑生成模型能够与混合分数燃烧模型耦合使用,使得计算成本降低;该模型仅包含一个与燃料相关的模型参数(烟点高度),使其容易扩展至其它燃料。因此基于烟点高度的碳黑生成模... 烟点高度是表征燃料碳黑生成能力的重要参数,基于烟点高度的碳黑生成模型能够与混合分数燃烧模型耦合使用,使得计算成本降低;该模型仅包含一个与燃料相关的模型参数(烟点高度),使其容易扩展至其它燃料。因此基于烟点高度的碳黑生成模型是复杂火灾场景模拟的理想碳黑模型之一。但是,该模型还需要相应的适用于混合分数的碳黑氧化模型,因此本文通过假设氧气浓度在化学当量比附近的分布,对碳黑表面氧化模型中氧气摩尔浓度的计算进行了一定的修正。运用修正后的碳黑模型,结合混合分数燃烧模型对三种不同种类的层流扩散火焰进行数值模拟,结果表明,三种层流火焰的碳黑体积分数计算值和实验测量值基本吻合,表明碳黑氧化模型中氧气摩尔浓度的修正是基本合理的。 展开更多
关键词 碳黑生成模型 烟点高度 混合分数模型 层流扩散火焰
正戊醇/汽油层流扩散火焰碳烟生成动力学 预览
10
作者 花阳 刘福水 +2 位作者 吴晗 何旭 李佳峰 《内燃机学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期422-430,共9页
利用双色激光诱导炽光法(TC-LII)测量了正戊醇/汽油层流扩散火焰中的二维碳烟体积分数分布,研究了正戊醇掺比对碳烟生成的影响.此外,构建了pentanol-TRF-PAHs半详细机理,利用CHEMKIN0-D定压模型对前驱物的路径和敏感性进行了分析.结果表... 利用双色激光诱导炽光法(TC-LII)测量了正戊醇/汽油层流扩散火焰中的二维碳烟体积分数分布,研究了正戊醇掺比对碳烟生成的影响.此外,构建了pentanol-TRF-PAHs半详细机理,利用CHEMKIN0-D定压模型对前驱物的路径和敏感性进行了分析.结果表明:添加正戊醇能够显著抑制碳烟生成,碳烟体积分数随正戊醇比例的增加呈近似线性下降趋势.与纯汽油相比,P20(正戊醇的体积分数为20%)、P40、P60和P80的峰值碳烟分别降低21.4%,、45.3%,、64.9%,和84.5%,.动力学分析表明:芳烃苯(A1)、萘(A2)、菲(A3)和芘(A4)的摩尔分数随正戊醇的增加而降低.添加正戊醇没有改变A1的主要生成和消耗路径.对正戊醇(P100)来说,A1通过C3+C3和C4+C2的反应生成,生成速率远小于含甲苯的燃料(P0~P80).正戊醇对碳烟的降低主要归因于芳烃稀释效应.此外,A1的生成受到了OH、HO2、CH3和H化学反应过程的控制,添加正戊醇后,H2O2、HO2的离解反应对A1的敏感性增强. 展开更多
关键词 正戊醇 汽油 层流扩散火焰 碳烟生成 化学动力学
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氧浓度对同轴乙烯层流扩散火焰中碳烟形貌及粒径演变的影响研究
11
作者 韩伟伟 曹文健 +1 位作者 楚化强 顾明言 《推进技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期2788-2797,共10页
为探究氧体积分数对乙烯同轴射流扩散火焰中碳烟颗粒生成及演变过程的影响,采用SiC纤维沉积法和热泳探针采样法,对层流扩散火焰中不同径向和轴向位置处的碳烟生成特性进行了研究。研究表明,氧体积分数增加,使火焰同一位置温度升高。在... 为探究氧体积分数对乙烯同轴射流扩散火焰中碳烟颗粒生成及演变过程的影响,采用SiC纤维沉积法和热泳探针采样法,对层流扩散火焰中不同径向和轴向位置处的碳烟生成特性进行了研究。研究表明,氧体积分数增加,使火焰同一位置温度升高。在氧体积分数低于31%、火焰高度低于30mm时,SiC纤维上碳烟沉积物形态由火焰中心位置处的表面光滑的类液态演变为粗糙的凹凸块状,随温度升高及氧化作用加强,渐渐被氧化为疏松的团簇状、絮状,最终过渡为致密的团簇状和纤维网状。相同氧体积分数下,碳烟颗粒平均粒径随火焰高度增加呈现先增大后减小的趋势。在氧体积分数21%、火焰高度30mm处初生粒子直径达到最大值,为41.8nm。在火焰根部,碳烟颗粒平均粒径随氧浓度升高而增大,而火焰较高位置处则呈现了相反趋势。 展开更多
关键词 层流扩散火焰 碳烟 氧体积分数 沉积形态 温度
LIBS应用于甲烷层流扩散火焰空间分布研究 预览 被引量:1
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作者 田照华 董美蓉 +1 位作者 陆继东 李诗诗 《激光技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期60-65,共6页
为了研究扩散火焰空间分布特性,采用具有空间分辨能力的激光诱导击穿光谱技术对甲烷/空气本生灯扩散火焰进行了实验研究,得到了不同流量(0.100L/min,0.120L/min)、不同高度(7mm,9mm,11mm)的火焰以及中心轴线上的击穿阈值、等离子体能量... 为了研究扩散火焰空间分布特性,采用具有空间分辨能力的激光诱导击穿光谱技术对甲烷/空气本生灯扩散火焰进行了实验研究,得到了不同流量(0.100L/min,0.120L/min)、不同高度(7mm,9mm,11mm)的火焰以及中心轴线上的击穿阈值、等离子体能量、光谱强度比等相关参量的分布情况。结果表明,等离子体能量可以用来定性描述扩散火焰温度空间变化规律,结合分析等离子体能量和H/O谱线强度比的分布情况可确定扩散火焰不同高度上火焰前沿的位置以及第二燃烧区域的宽度;根据相关实验点近似得到H/O谱线强度比与火焰局部当量比线性关系式,可得到不同流量条件下扩散火焰轴向当量比分布情况以及火焰长度。此研究结果对于激光诱导击穿光谱技术应用于燃烧诊断方面具有重要意义。 展开更多
关键词 光谱学 空间分布 激光诱导击穿光谱 层流扩散火焰
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利用激光诱导炽光研究高压环境下液体燃料层流扩散火焰碳烟分布的二维图像 预览 被引量:1
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作者 周磊 张红兴 王震 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期106-113,共8页
研究了在高压环境下压力对液体燃料的碳烟的层流扩散火焰碳烟生成的影响。利用激光诱导炽光和消光法相结合的方法,获得了层流扩散火焰的碳烟分布二维图像,测量和分析了正庚烷的层流扩散火焰的碳烟体积分数生成随压力变化的规律。然后,... 研究了在高压环境下压力对液体燃料的碳烟的层流扩散火焰碳烟生成的影响。利用激光诱导炽光和消光法相结合的方法,获得了层流扩散火焰的碳烟分布二维图像,测量和分析了正庚烷的层流扩散火焰的碳烟体积分数生成随压力变化的规律。然后,引入特别设计的"滴入式火焰"装置,该设计为两种以上液体混合燃料的层流扩散火焰碳烟生成的测量提供了保障。最后,定量地分析和对比了饱和环状分子结构(环己烷和环己醇)和直链分子结构(正己烷和1-己醇)的液体燃油的层流扩散火焰的碳烟生成趋势,结果表明,环状分子结构燃油的碳烟生成倾向要强于它们对应的线性分子结构的燃油。 展开更多
关键词 层流扩散火焰 液体燃料 碳烟分布 分子结构 高压 激光诊断
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水蒸气对层流甲烷/空气扩散火焰中烟黑生成的影响 被引量:1
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作者 朱清华 牛奕 陈先锋 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期174-177,共4页
空气中水的存在会严重影响烷烃类扩散火焰中烟黑的生成,研究氧化剂流中水对烷烃类火焰的影响,对污染物控制及火灾扑救具有重要意义。模拟采用24步简化机理的有限速率化学反应模型、Moss-Brookes烟黑模型及Discrete Ordinates(DO)辐射... 空气中水的存在会严重影响烷烃类扩散火焰中烟黑的生成,研究氧化剂流中水对烷烃类火焰的影响,对污染物控制及火灾扑救具有重要意义。模拟采用24步简化机理的有限速率化学反应模型、Moss-Brookes烟黑模型及Discrete Ordinates(DO)辐射模型,研究在空气中加入水对甲烷/空气层流伴流扩散火焰的影响,其中烟黑模型包括烟黑的成核、表面增长和氧化。结果表明,伴流空气中的水蒸气会降低火焰的温度、抑制烟黑的生成。这是因为:一方面,水蒸气降低了甲烷燃烧的温度,火焰温度的降低导致化学反应速率减慢,烟黑成核和表面生长速率随之降低,火焰中烟黑质量分数便减少;另一方面,由于水蒸气的加入使化学反应OH+H2→←H+H2O(R(15))逆向反应加速,继而导致OH生成量增加。但由于氧气浓度降低使火焰体积增大,OH的浓度降低。从而导致烟黑的氧化速率降低,烟黑生成量增加。由于水蒸气的化学效应小于其温度效应,总体上烟黑质量分数降低。最后对比了模拟结果和试验结果。 展开更多
关键词 安全工程 烟黑 甲烷 层流扩散火焰 水蒸气
Soret扩散对层流火焰的影响
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作者 韩旺 陈正 《中国科学:技术科学》 CSCD 北大核心 2015年第11期1117-1129,共13页
在层流火焰中,各个组分的质量扩散具有十分重要的作用,它能够影响甚至控制火焰传播、点火、熄火等过程.通常由浓度梯度引起的Fick扩散是占主导地位的,而由温度梯度引起的Soret扩散则相对较小.因此,在理论分析和数值模拟中,通常只考虑Fic... 在层流火焰中,各个组分的质量扩散具有十分重要的作用,它能够影响甚至控制火焰传播、点火、熄火等过程.通常由浓度梯度引起的Fick扩散是占主导地位的,而由温度梯度引起的Soret扩散则相对较小.因此,在理论分析和数值模拟中,通常只考虑Fick扩散而忽略Soret扩散.但是,以往的研究结果表明,对于氢气或大分子碳氢燃料的层流燃烧过程,当存在较大温度梯度时,Soret扩散的影响不可忽略.本文回顾了Soret扩散影响层流火焰的相关研究,主要介绍了Soret扩散对(1)无拉伸和有拉伸预混火焰的传播速度、点火与熄火,(2)扩散火焰的结构与熄火,以及(3)喷雾燃烧和碳烟生成的影响. 展开更多
关键词 Soret扩散 层流预混火焰 层流扩散火焰
3种基于烟点高度的碳黑模型对比 预览
16
作者 牛奕 朱清华 +1 位作者 杨曼 叶睿博 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期217-223,共7页
烟点高度能有效表征燃料碳黑生成能力的大小,基于烟点高度的碳黑模型不仅可以得到非常可观的计算精度,且计算成本较低。本文分别采用 Beji、Yao 和 Lautenberger 等提出的碳黑模型对乙烯层流扩散火焰进行数值模拟,并对比分析了3种模... 烟点高度能有效表征燃料碳黑生成能力的大小,基于烟点高度的碳黑模型不仅可以得到非常可观的计算精度,且计算成本较低。本文分别采用 Beji、Yao 和 Lautenberger 等提出的碳黑模型对乙烯层流扩散火焰进行数值模拟,并对比分析了3种模型的碳黑浓度分布以及碳黑生成速率分布和实际测量值的差异。结果表明,Beji和Yao均采用了 Delichatsios 提出的碳黑生成模型,但 Beji 的混合分数取值范围更为合理;Yao 采用的碳黑表面化学反应模型,在略高于化学当量比的部分可能低估了碳黑的氧化速率;Lautenberger 根据碳黑生成速率分布图,假设了碳黑生成速率与混合分数和温度的关系,但在混合分数和温度的取值范围以及近似方法上有待改进。 展开更多
关键词 碳黑 烟点高度 层流扩散火焰 数值模拟
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添加CO2对甲烷/空气扩散火焰中NO形成的影响 预览 被引量:2
17
作者 张悦 顾中铸 《南京师范大学学报:工程技术版》 CAS 2012年第2期50-52,共3页
以结构简单的同向层流扩散火焰作为研究对象,通过实验和数值模拟的方法研究了燃料侧添加CO2对甲烷/空气火焰中NO生成的影响.结果表明,燃料侧添加CO2可以降低NO的排放.CO2的稀释效应、热效应以及化学效应可以降低火焰的温度、降低O... 以结构简单的同向层流扩散火焰作为研究对象,通过实验和数值模拟的方法研究了燃料侧添加CO2对甲烷/空气火焰中NO生成的影响.结果表明,燃料侧添加CO2可以降低NO的排放.CO2的稀释效应、热效应以及化学效应可以降低火焰的温度、降低O原子、H原子、OH自由基以及CH自由基的最大摩尔浓度,抑制了快速型NO的形成. 展开更多
关键词 NO 稀释剂 层流扩散火焰
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氧体积分数对乙烯扩散火焰中烟黑生成影响的实验 预览 被引量:1
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作者 梁军辉 黄群星 +2 位作者 冯玉霄 池涌 严建华 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1465-1471,共7页
为了研究氧体积分数对扩散火焰中烟黑颗粒生长和聚合特性的影响,采用热泳沉积取样结合透射电子显微镜(TEM)图像,分析富氧和贫氧环境下乙烯/O2/N2扩散火焰中烟黑颗粒的粒径和颗粒凝聚体平均颗粒数,并采用激光消光法同步测量烟黑颗粒在... 为了研究氧体积分数对扩散火焰中烟黑颗粒生长和聚合特性的影响,采用热泳沉积取样结合透射电子显微镜(TEM)图像,分析富氧和贫氧环境下乙烯/O2/N2扩散火焰中烟黑颗粒的粒径和颗粒凝聚体平均颗粒数,并采用激光消光法同步测量烟黑颗粒在火焰轴向和径向的体积分数分布.实验结果表明:对于乙烯扩散火焰,氧体积分数的增加,使火焰中心同一高度上的烟黑粒径和凝聚体平均颗粒数增大,进而引起烟黑体积分数增大,峰值位置前移;在火焰径向方向烟黑颗粒分布向中心收缩,边缘位置烟黑体积分数增大.对于本文讨论的扩散火焰,氧体积分数的增加对烟黑的生成具有促进作用,这对于火焰颗粒污染物的控制研究具有参考意义. 展开更多
关键词 层流扩散火焰 烟黑 氧体积分数 光学消光 透射电镜
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CO_2稀释对乙烯/空气扩散火焰烟尘形成和温度场的影响
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作者 顾中铸 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期338-342,共5页
应用漫射光二维视线衰减技术(diffuse 2D-LOSA)检测二氧化碳稀释的乙烯-空气层流扩散火焰中烟尘体积浓度及其温度分布规律。研究发现:当以适量的CO2稀释燃料后,大大抑制了火焰中烟尘的产生,而对温度场影响很小。在火焰中间高度附近... 应用漫射光二维视线衰减技术(diffuse 2D-LOSA)检测二氧化碳稀释的乙烯-空气层流扩散火焰中烟尘体积浓度及其温度分布规律。研究发现:当以适量的CO2稀释燃料后,大大抑制了火焰中烟尘的产生,而对温度场影响很小。在火焰中间高度附近存在一个最大烟尘浓度值,所对应的位置随CO2浓度的增加而升高。在火焰底部和顶部,几乎没有烟尘产生。CO2添加到燃料中来抑制烟尘产生主要依靠稀释效应和直接化学反应,其中直接化学反应比稀释效应的作用更大。 展开更多
关键词 烟尘形成 二氧化碳 层流扩散火焰 光学诊断
CH4/O2/N2层流火焰瞬态响应特性数值分析 预览
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作者 王海峰 陈义良 +1 位作者 陈华蕾 刘明侯 《计算物理》 CSCD 北大核心 2006年第2期 193-198,共6页
用数值分析方法研究CH4/O2/N2层流扩散火焰的瞬态响应特性.采用详细的Gill-Mech3.0机理(包含53种组分,325个基元反应)描述CH4氧化和NOX生成.首先比较火焰面稳态结构的计算结果和实验数据,以验证数值方法的可靠性.用台阶跃变的... 用数值分析方法研究CH4/O2/N2层流扩散火焰的瞬态响应特性.采用详细的Gill-Mech3.0机理(包含53种组分,325个基元反应)描述CH4氧化和NOX生成.首先比较火焰面稳态结构的计算结果和实验数据,以验证数值方法的可靠性.用台阶跃变的火焰拉伸率来模拟瞬态流场对火焰面局部结构的影响,给出了火焰面结构(温度、组分浓度)的瞬态响应曲线,分析了火焰面的响应特性.着重探讨了不同拉伸率跃变幅度对响应特性的影响,发现火焰面的响应对于拉伸率正向跃变和负向跃变并不对称,而是相反,且在小的拉伸率跃变范围内火焰面响应时间和拉伸率跃变幅度近似成反比关系.另外,温度的平均响应时间远大于一个典型湍流燃烧场的流动时间尺度,说明火焰面非稳态效应对于湍流燃烧数值模拟有重要意义. 展开更多
关键词 层流扩散火焰 详细化学反应机理 拉伸率 瞬态响应 氮氧化物
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