生物質催化氣化混合氣燃燒特性的PLIF研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展能源的日益消耗，能源危機將不僅制約當今世界經濟的發(fā)展很大程度上也威脅到人類的生存，所以尋求新的能源，實現可持續(xù)的綠色清潔的發(fā)展，已經成為世界各國的發(fā)展的重中之重的大問題。眾所周知，化石能源儲量有限，且化石能源的利用伴隨嚴重環(huán)境污染問題，而生物質催化氣化得到的混合氣是一種較為清潔的能源形式，能應用于燃氣輪機，且我國生物質資源豐富、生物質催化氣化制取混合氣的技術成熟，因此對此混合氣燃燒特性的研究具有實用價值。
　　在此研

2、究背景基礎上，本文采用國內外主流的 P LIF(P la nar la ser ind uced fluores ce nce)技術對燃燒火焰穩(wěn)態(tài)燃燒場進行高精度測量。主要研究內容：氣體組分、C O2稀釋率對混合氣擴散燃燒火焰的O H基分布和火焰開口的影響；氣體組分、CO2稀釋率、當量比對混合氣預混燃燒火焰的OH基分布和燃燒速率的影響。
　　通過混合氣擴散燃燒 PLIF實驗得出以下結論：⑴混合氣擴散火焰尖端出現了火焰開口現象，通過

3、對前鋒面上各點拉伸率的計算可知，此現象是由火焰尖端處的負拉伸作用造成的。⑵相同的C O2稀釋率的條件下,組分中H2含量的增加，拉伸率的絕對值增大，混合氣擴散燃燒火焰對火焰尖端開口更為明顯；不同 CO2稀釋率條件下，隨著 CO2稀釋率的增加，拉伸率的絕對值減小，火焰開口明顯程度降低。⑶相同CO2稀釋率的條件下，從CHEMKIN軟件的模擬結果可知，OH基產率和OH總產率的峰值增加率小，此外OH基整體分布區(qū)域變大，因此OH基濃度逐漸減低；不同

4、C O2稀釋率條件下，隨著CO2稀釋率添的增大，可燃氣體組分減少，同時降低火焰溫度，OH基濃度降低。
　　通過混合氣預混燃燒 PLIF實驗得出以下結論：⑴ CO2稀釋率增加，混合氣預混燃燒火焰前鋒面高度降低，燃燒速率顯著下降；隨著CO2稀釋率的增加，OH基的整體分布區(qū)域減小，整體分布高度降低。⑵組分中 H2含量的增加，前鋒面高度降低，火焰燃燒速率顯著增加；部分 H2擴散到外圍擴散燃燒區(qū)域燃燒，OH基的分布區(qū)域變大，且OH基高濃度分