生物质燃气燃烧动力学模拟研究

发布时间：2024-03-03 12:43

　　能源危机和环境问题促使人们将目光转向生物质能源,而生物质燃气是生物质燃料中较为成熟的技术路线。目前常见的利用方式是将其燃烧转化为其他形式的能,因而相关的燃烧动力学模拟研究对于推广生物质燃气具有极其重要的意义。本文对生物质燃气燃烧反应动力学机理进行了深入地研究,以更好地了解其燃烧特性,探讨其内部燃烧机理。全文首先通过建立初始模型,并采用文献中的实验数据,即JSR中的粒子浓度分布,冲击管中的点火延迟时间以及火焰速度,将其校正后提出了一个新的氢气和甲烷动力学模型。最终形成的氢气模型共有元素种类6种,自由基粒子21个,基元反应59个,甲烷模型共有元素种类6种,自由基粒子56个,基元反应355个。对各子模型的敏感性也均进行了分析。模拟结果表明,新模型对实验数据具有较好的拟合效果,其适用性相比较文献中的模型有了很大的提高。随后,分别通过采用新的氢气、甲烷动力学模型和一维预混层流火焰研究H₂、CH₄和CH₄/H₂O混合气体在空气下的可燃性。结果表明,常温下氢气和甲烷的两个可燃性边界所对应的极限百分比浓度之间的跨度...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及其意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 动力学模型简介
    1.4 本文的主要研究内容
2 氢气动力学模型
    2.1 模型的建立方法
    2.2 H₂/O₂动力学模型分析
    2.3 H₂/NO_x动力学模型分析
    2.4 氢气可燃性分析
    2.5 本章小结
3 甲烷动力学模型
    3.1 模型的建立方法
    3.2 H₂/CO动力学模型分析
    3.3 H₂/CO/NO_x动力学模型分析
    3.4 CH₄动力学模型分析
    3.5 甲烷可燃性分析
    3.6 甲烷与水混合气体可燃性分析
    3.7 本章小结
4 H₂O对沼气燃烧过程中NO_x排放特性的影响
    4.1 引言
    4.2 对冲扩散火焰结构
    4.3 模拟方法简介
    4.4 模拟结果分析
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要工作和结论
    5.2 本文的创新性
    5.3 后续工作和展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文及参与项目



本文编号：3917795