26690.氫氣和稀釋氣體對甲烷空氣預(yù)混火焰穩(wěn)定燃燒特性的影響規(guī)律研究

1、氫氣和稀釋氣體對甲烷空氣預(yù)混火焰穩(wěn)定燃燒特性的影響規(guī)律研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：魏勝指導(dǎo)教師：胡舸副教授專業(yè)：環(huán)境科學(xué)學(xué)科門類：理學(xué)重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院二O一四年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要基于本生燈火焰測試，本文研究了甲烷空氣層流預(yù)混火焰的穩(wěn)定特性隨燃?xì)猱?dāng)量比和燃燒器參數(shù)的變化關(guān)系，獲得了與他人先前測試基本吻合的數(shù)據(jù)結(jié)果。研究重點(diǎn)測試了摻混氫氣以及惰性氣體N2、CO2對CH4Air層流預(yù)混火焰穩(wěn)定燃燒特性

2、的影響。本論文得到如下結(jié)論：在當(dāng)量比研究范圍內(nèi)，CH4Air預(yù)混氣體層流火焰脫火極限隨著當(dāng)量比的增大而不斷增大，并且隨著燃燒器尺寸的增大脫火極限不斷減??；回火極限隨著當(dāng)量比的增大呈現(xiàn)“拋物線”形變化，最大值出現(xiàn)在當(dāng)量比為1附近，然后隨著混合氣的變濃變稀，回火極限都呈現(xiàn)變小的趨勢，同時(shí)隨著燃燒器尺寸的增大回火極限也是不斷減小。本文還將CH4Air預(yù)混氣體火焰極限研究結(jié)果與已有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比校核，證明了本文研究的合理性。在CH4Air預(yù)

3、混火焰極限的研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步討論了摻混H2對CH4Air預(yù)混氣體的火焰極限的影響規(guī)律，結(jié)果表明：在摻混H2后CH4Air預(yù)混氣體火焰脫火極限及回火極限均呈現(xiàn)不同程度的增大，并且摻混比例越大極限增長越明顯；實(shí)驗(yàn)還通過特定當(dāng)量比的選取研究了摻混氫氣后火焰極限的增長率，得出了在用臨界速度梯度表征時(shí)，摻氫率對混合氣體火焰的脫火及回火極限的影響可近似總結(jié)為線性關(guān)系，燃燒器尺寸越大火焰極限的增長率越小，當(dāng)量比基本上對該線性增加率的無影響，此結(jié)論表明

4、在CH4Air預(yù)混氣體中摻混H2后火焰極限在小尺寸管徑中增長更加明顯。由于氫氣較強(qiáng)的擴(kuò)散能力，火焰極限參數(shù)用臨界速度梯度表征時(shí)，隨著燃?xì)鈸綒浔鹊脑龃?，混合氣體火焰的穩(wěn)定區(qū)間有變寬的趨勢。當(dāng)摻混N2時(shí)，CH4Air預(yù)混氣體火焰脫火極限及回火極限都減小，且隨著惰性氣體摻混比例增大火焰極限不斷減小。當(dāng)摻混CO2時(shí)，CH4Air預(yù)混氣體火焰脫火極限及回火極限也減小，變化規(guī)律也是隨著摻混比例增大火焰極限不斷減小。這是因?yàn)镃O2具有更低的溫度和更小