多孔介質(zhì)中汽油燃燒實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬.pdf

1、液體燃料的利用與日常生活密切相關(guān)，傳統(tǒng)燃燒形式通常存在污染物排放較高、燃燒效率相對(duì)較低等問題。汽油作為一種重要的液體燃料，如何提高汽油燃燒效率，有效控制污染物的排放，具有重要意義。多孔介質(zhì)燃燒是一種新型高效的燃燒技術(shù)，具有可調(diào)節(jié)功率范圍大、燃燒效率高、污染物排放低等眾多優(yōu)點(diǎn)。本文將多孔介質(zhì)技術(shù)應(yīng)用用于汽油的利用上，在一種自行設(shè)計(jì)的新型液體燃料多孔介質(zhì)燃燒實(shí)驗(yàn)裝置上，進(jìn)行了汽油在多孔介質(zhì)中的燃燒實(shí)驗(yàn)，并利用FLUENT軟件對(duì)其燃燒特性進(jìn)行

2、數(shù)值模擬，具體包括以下研究?jī)?nèi)容：
　　多孔介質(zhì)中汽油燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究。利用甲烷氣體預(yù)熱多孔介質(zhì)燃燒室，分析了特定工況下汽油著火穩(wěn)定性，結(jié)果表明：甲烷能夠迅速著火，并開始燃燒，隨著燃燒時(shí)間增加，甲烷燃燒火焰逐漸向上游傳播，預(yù)熱溫度和污染物排放逐漸趨于穩(wěn)定；汽油霧化液滴能夠在預(yù)熱多孔介質(zhì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)迅速著火，各點(diǎn)溫度迅速升高，并逐漸趨向于穩(wěn)定，CO、CH等污染物排放在汽油啟動(dòng)時(shí)迅速升高，隨后逐漸降低，并逐漸到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，形成穩(wěn)定燃燒。通過

3、改變改變當(dāng)量比的大小，探討了汽油在多孔介質(zhì)中的燃燒溫度分布及污染物排放。結(jié)果表明：在一定范圍內(nèi)，當(dāng)增大汽油流量時(shí)，燃燒的效果更好；隨著當(dāng)量比增大，燃燒室溫度升高，火焰穩(wěn)定位置越靠近多孔介質(zhì)上游。CO的排放濃度隨當(dāng)量比的增大而減小，如果接近理論當(dāng)量比時(shí)，CO排放濃度升高較大，此外，CO的生成還和溫度分布有關(guān)。多孔介質(zhì)中的NOx排放濃度隨著當(dāng)量比增大逐漸增大。
　　多孔介質(zhì)中汽油燃燒的數(shù)值模擬。汽油在噴入多孔介質(zhì)燃燒室以后能夠迅速燃燒

4、，燃燒室內(nèi)的溫度迅速升高，汽油燃燒的高溫區(qū)明顯向上游移動(dòng)，燃燒很快達(dá)到最佳狀態(tài)，并且增大汽油流量可以改善燃燒效果。隨著當(dāng)量比的增大，燃燒室溫度明顯升高，高溫區(qū)的面積顯著增大，燃燒火焰能夠達(dá)到多孔介質(zhì)上游底層，且溫度分布更加均勻，并且汽油顆粒的速度場(chǎng)分布與溫度分布聯(lián)系緊密。CO2和H2O的分布主要隨化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生，其分布均與溫度高低成正相關(guān)，隨著燃燒火焰向上游移動(dòng)并且高溫區(qū)的面積增大，CO的排放降低，NO主要分布于溫度較低區(qū)域而NO2產(chǎn)生于