卷烟持灰能力测定及与自由燃烧速度间的关系

为了定量评估卷烟的持灰能力,了解其现状并探索影响因素,对持灰能力的测定方法进行研究.对部分常规规格卷烟的持灰能力进行了测定及统计分析,并研究了持灰能力与卷烟自由燃烧速度间的关系.结果表明,基于全程录像和灰柱断裂瞬间图像分析的卷烟持灰能力测定方法具有准确的结果和良好的重复性.30种不同牌号卷烟的持灰能力介于36.28~48.01 mm之间,且不同牌号卷烟的持灰能力存在显著差异.此外,卷烟持灰能力与自由燃烧速度间呈显著的正相关关系.

纯氢阵列微管预混火焰结构及湍流燃烧速度测量

为给出稀燃环境45~87 m/s流速下的纯氢微混火焰的湍流燃烧特性,采用阵列微管喷嘴模型燃烧室进行研究。通过粒子图像测速技术与羟基平面激光诱导荧光技术诊断火焰,研究了纯氢湍流火焰前锋面结构及火焰热态流场,得到火焰前锋面尺度信息及微混燃烧室湍流参数,包括火焰体积、火焰面密度、湍流强度、湍流积分尺度和湍流燃烧速度。研究结果表明:微混燃烧室出口的湍流强度随着来流速度线性增加,火焰前锋面凸向未燃气与凹向未燃气的概率基本相同,并且随着湍流强度的增加,火焰的小尺度结构和褶皱程度有所增加。这些变化导致火焰面密度的增加,从而增加了湍流火焰面积和湍流燃烧速度。此外,氢气微混火焰归一化湍流燃烧速度达到7~11,约是火焰面积比3.5~5.5的两倍,这主要是因为稀燃氢气火焰的路易斯数较低,导致火焰局部燃烧速率超过了层流燃烧速度。因此,稀燃纯氢微混湍流火焰的燃烧速度的增加主要由火焰面积的扩大和局部燃烧速率的增强共同影响。该研究为优化阵列微管喷嘴模型燃烧室及微混燃烧技术提供了理论依据和实验支持。

非线性拉伸对层流燃烧速度提取的影响

基于理论模型推导出一种非线性NLC层流燃烧速度外推方程,并采用定容燃烧弹获取甲烷/空气、正丁烷/空气和氢气/空气的火焰发展历程。基于文献常用和本文提出的4种线性和非线性外推方程研究4种典型火焰中非线性拉伸对层流燃烧速度提取的影响。研究结果表明:随着马克斯坦长度的增加,非线性拉伸的影响增加,不同方程测量的层流燃烧速度差异增加。其中,本文提出的非线性NLC模型得到的结果与实验结果吻合最好,测量层流燃烧速度精度最高;非线性LC和NLS模型表现居中,而线性LS模型明显高估层流燃烧速度。另外,可以采用高精度非线性模型并适当增加初始火焰半径的策略减小非线性拉伸的影响,从而提高层流燃烧速度的测量精度。

氨气掺混甲醇的层流燃烧速度模拟研究

通过数值模拟的手段研究了氨气/甲醇混合气的燃烧特征,甲醇对氨气的层流燃烧速度有着显著的促进作用.选取了文献中报道的6种机理,验证了其准确性,以此为基础开发一个简化且可靠的针对氨气/甲醇混合气燃烧的化学反应机理,该机理能够准确地预测常温条件下氨/甲醇混合气的层流燃烧速度.基于新机理对氨/甲醇混合物燃烧的反应路径分析表明,甲醇不直接参与氨氧化,而是甲醇氧化产生的甲基自由基促进了氨的脱氢.NO_(x)排放分析表明,添加60%甲醇时混合气的NO_(x)排放最高.研究通过产率分析确定了控制NO_(x)的产生和消耗的最重要的反应.

乙醇-氢气-空气混合燃气的层流燃烧速度测定

为了研究乙醇的层流燃烧特性,在定容燃烧弹内,分别研究了初始压力为0.3 MPa,氢气比例为50%时,不同初始温度(370 K和450 K)和当量比(0.7~1.4)下,氢气-乙醇混合燃气的火焰传播规律。计算得到了混合燃气的层流燃烧速度和马克斯坦长度,分析了拉伸率对火焰传播速度的影响,同时将研究结果与文献数据进行了比较,验证了计算模型的可靠性。结果表明:随着初始温度的增加,混合燃气的层流燃烧速度也会随之提升;当量比的增加也会提升混合燃气的层流燃烧速度,在当量比为1.2时达到了峰值,随后开始降低。初始温度的增加会在一定条件下会导致火焰的不稳定;在初始温度370 K下,马克斯坦长度始终大于0,火焰一直处于稳定状态;初始温度450 K、0.7~0.9当量比下的马克斯坦长度小于0,火焰出现了不稳定状态,因为较高的初始温度会产生强烈的对流和湍流效应,这些效应会使火焰的边界层受到扰动,造成火焰不稳定;不同初始温度下的马克斯坦长度都随当量比的增加而增加,火焰的稳定性不断提升。对计算得到的层流燃烧速度进行数据拟合,得到了计算乙醇-氢气-空气混合气层流燃烧速度的关系式。

硝酸异丙酯/甲醇/空气混合物层流燃烧速度的数值模拟

为了探究硝酸异丙酯(isopropyl nitrate,IPN)对甲醇/空气混合物层流预混火焰反应活性的影响,利用Cantera开源动力学软件对IPN/甲醇/空气混合物的层流燃烧速度展开模拟计算,并对主要中间产物的浓度分布和敏感反应进行分析。结果表明:IPN的添加有助于甲醇/空气混合物燃烧时贫燃区活性自由基(H、O、OH等)的增多、HO_(2)惰性组分的减少、火焰温度的升高及层流燃烧速度的加快。当IPN掺混比例超过10%后,对甲醇层流燃烧速度的促进作用逐渐减弱,富燃区出现抑制影响。纯甲醇/空气混合物中,HCO基的第三体单分子裂解反应(R103:HCO+M=CO+H+M)对层流燃烧速度的敏感性最强。随着IPN添加,在贫燃区中CO+OH=CO_(2)+H变得更重要,H自由基(R9:H+HO_(2)=H_(2)+O_(2))和O自由基(R10:HO_(2)+O=O_(2)+OH)的消耗反应对反应活性的抑制作用减弱。CH3O基是连接甲醇和IPN消耗反应路径中的关键中间组分。

生物质型煤燃烧机理分析和燃烧速度试验研究

提出生物质型煤层燃方式的静态渗透式扩散燃烧机理，通过试验得出生物质型煤燃烧速度影响因素的规律性，为生物质型煤燃烧控制技术、工业锅炉设计提供有价值的依据。

油罐火灾燃烧速度的实验研究

燃烧速度是油罐火灾中决定火焰温度和辐射热的重要参量,其变化规律也决定着火灾中灭火预案及战术的制定.通过对直径为1.0m、1.5m和2.7m的汽油和柴油储罐火灾的燃烧实验,获得了油品的瞬时燃烧速度和平均燃烧速度的变化规律.研究得出,油品的种类和油罐直径对平均燃烧速度影响较大,另外随着油初温的升高、风速的加大以及升高油位,都会增大油品的燃烧速度.在此基础上,拟合了相应条件下的实验关联式,并简要分析了各种影响因素的燃烧学机理.

不同产地烤烟烟叶自由燃烧速度研究

为了解各种单料烟的燃烧性能 ,为低焦油卷烟叶组配方设计中合理选用烟叶提供参考依据 ,对国内一些主要产区的烤烟以及津巴布韦烤烟的自由燃烧速度进行了测试和对比分析。结果表明 ,不同产地烟叶的自由燃烧速度有很大的差别。从产地看 ,在相同等级中 ,以贵州B2F、湖南永兴C2F、黑龙江勃利C2L、四川黔阳X2F和B2L、贵州道真X2L的燃烧性能为好。从总体看 ,燃烧性能最好的为贵州道真X2L( 5 .645mm min) ,最差的为河南正阳B2F( 2 .95mm min)。津巴布韦烟叶的燃烧性能中等 。

黑龙江省主要草本可燃物燃烧性分析Ⅰ:灰分含量及燃烧速度

应用SX2-10-13型马弗炉和电炉对黑龙江省主要草本可燃物灰分含量及燃烧速度进行了测定,分析了不同草本可燃物、同一科草本可燃物及科与科之间灰分含量及燃烧速度的差异,以及产生差异的原因。从灰分含量及燃烧速度综合分析得出,灰菜的灰分含量(25.48%)为20种草本可燃物中最高,其燃烧速度(0.723 4 s)为20种草本可燃物最慢,说明其阻火性能为20中草本可燃物最好;而唐松草的阻火性能最差,其灰分含量(4.85%)为20种草本可燃物中最低,燃烧速度(0.113 5 s)为20种草本可燃物最快;草本可燃物科与科之间灰分含量与燃烧速度比较分析得出,草本可燃物科与科之间灰分含量与燃烧速度没有固定的规律;草本可燃物灰分含量与燃烧速度的负相关。

预混氢气层流燃烧速度的数值模拟

为探讨燃烧模型对预混氢气层流燃烧的适用性和使用方法,采用CFD仿真软件对氢气层流燃烧进行了数值模拟,通过校核与验证方法得到了当量比范围在0.5～1.2条件下正确计算氢气燃烧过程的网格尺寸为0.4 mm、时间步长为0.01 ms、收敛准则为10-4.应用TFSC燃烧模型的控制参数与温度、当量比的拟合关系获得的计算数据和试验数据具有较好的一致性.采用该方法可以正确计算常压下、温度范围300～900 K、当量比范围0.5～1.2的预混氢气层流燃烧速度,补充了高温条件下试验数据的不足.

镁/聚四氟乙烯红外诱饵剂燃烧速度的计算

分析了镁/聚四氟乙烯红外诱饵剂燃烧的过程与控制步骤,建立了燃烧模型,确定了燃烧速度的计算方法;根据分析结果可知,聚四氟乙烯气化分解和分解产物向熔化的镁内部扩散决定着药柱的燃烧速度;根据计算结果可知,在聚四氟乙烯粒度远小于镁粒度的条件下,燃烧速度随着镁粒度的减小和比表面积的增大而提高;最后利用实验对计算结果进行了验证。

甲烷含量对模拟煤层气层流燃烧速度的影响

利用定容燃烧弹和高速纹影摄像系统研究了常温常压下模拟煤层气中甲烷含量对其层流燃烧速度的影响,得到了在不同当量比下甲烷含量对模拟煤层气层流火焰传播速度和层流火焰燃烧速度的影响规律.结果表明,随着模拟煤层气中甲烷含量的降低,混合气的拉伸层流火焰传播速度、无拉伸层流火焰传播速度在不同的当量比下均减小;化学当量比附近,不同甲烷含量对应的无拉伸层流火焰传播速度之间的差值较大.无拉伸层流火焰燃烧速度随甲烷含量变化的规律与无拉伸层流火焰传播速度变化的规律类似.

秸秆成型燃料燃烧速度影响因素的研究

对影响秸秆成型燃料燃烧速度的因素进行了试验研究.结果表明,秸秆成型燃料燃烧初期的速度受温度的影响较大,温度越高,挥发分析出速度越快,燃烧平稳性越差;通风量增大导致炉膛内的温度降低,从而使挥发分析出速度相对平稳;成型密度的增大,一定程度上抑制了成型燃料挥发分的析出速度.而成型直径和成型质量的增加,使得燃烧初期的平均燃烧速度增大,即燃烧初期析出的挥发分增多;而在中后期挥发分的析出速度相对稳定.

等容燃烧条件下粉尘等效燃烧速度的确定

介绍寻求表征粉尘物料爆炸特性的参数的一些结果。提出的最大等效燃烧速度参数 ,可以从等容爆炸实验的实测压力时间序列中求得 ,同时其对于实验容器的依赖性也大大减轻。给出了把最大等效燃烧速度参数应用于 3种粉尘 4种不同容器中等容燃烧实验数据分析的结果。

高温高压条件下甲醇-空气-稀释气层流燃烧速度测定

利用高速纹影摄像法在定容燃烧弹内研究了不同初始压力、初始温度、气体稀释度和燃空当量比下甲醇-空气混合气预混层流燃烧速度和Markstein长度,分析了火焰拉伸对火焰传播速度的影响.基于火焰纹影照片,分析了火焰前锋面形态随混合气初始状态的变化规律.结果表明:甲醇-空气混合气层流燃烧速度随初始压力的增加而降低,随初始温度的增加而增加.氮气作为稀释气添加后,混合气的燃烧速度随稀释度增加而减小.Markstein长度值随初始压力增加而减小,随初始温度增加而减小,随气体稀释度增加而增大.随初始压力增加,火焰前锋面不稳定性增加,皱褶火焰前锋面出现的时刻提前.

稀释气体对甲烷层流预混火焰燃烧速度的影响

基于GRI-Mech 3.0详细化学反应机理,利用预混燃烧模型(PREMIX Code)研究了甲烷-空气-稀释气层流预混火焰燃烧特性及火焰结构.重点探讨了不同化学当量比(0.5～1.5)、初始压力(0.05～0.40MPa)、稀释气体种类(N2,CO2及H2O)和稀释摩尔比(0～0.35)对甲烷-空气-稀释气混合气层流预混火焰结构、层流燃烧速度、火焰厚度的影响.研究结果表明:随着稀释比的增加,层流燃烧速度逐渐变小,火焰厚度增大,火焰流动不稳定性得到抑制;CO2作为稀释气时对层流燃烧速度及火焰厚度影响最为显著.随着初始压力提高,层流燃烧速度及火焰厚度均变小;进一步提高初始压力,对火焰厚度影响并不明显.

B/KNO_3药柱燃烧速度的初步研究

利用密闭爆发器测试系统对B/KNO3药柱的燃烧速度进行了研究,结果表明:B/KNO3药柱的线燃烧速度主要受药柱密度的影响,密度较小,线燃烧速度较快;药柱尺寸主要影响产物生成速率,并最终影响B/KNO3药柱燃烧的压力-时间曲线。另外,研究还发现本文中B/KNO3的线燃烧速度并不服从简单的指数燃烧定律,宜采用分段函数的形式进行描述。压力低于7MPa时,线燃烧速度随压力线性增加;而压力为7～50MPa时,线燃烧速度基本上不随压力变化。

沼气—空气混合气层流燃烧速度的研究

本文采用本生灯法对沼气—空气混合气的层流燃烧速度进行了测定和分析 ,并总结出沼气层流燃烧速度的计算公式。

可燃药筒实际燃烧速度的研究

通过对可燃药筒燃速公式的研究表明，由于药筒结构差异较大，若利用统一的整段模拟的燃速公式，误差较大；而对其分段处理并采用合适的拟合公式，效果很好，以此计算必将提高可燃药筒装药膛内数值模拟的精度。