航空发动机燃烧室湍流两相燃烧模型发展现状

随着计算机、计算机辅助制造等技术的发展,数值模拟逐渐成为航空发动机设计手段之一。航空发动机燃烧室内是复杂的两相湍流燃烧过程,为了准确模拟这一过程,高精度两相湍流燃烧模型组成为航空发动机燃烧室设计师必要的工具。本文从两相湍流数值模拟角度出发,对概率密度函数输运方程模型、火焰面模型和二阶矩模型这3种常用的燃烧模型的发展现状进行简要综述。

纳米切削中水的物理作用的分子动力学仿真

为了减少刀具磨损、提高工件表面完整性,借助分子动力学仿真对金刚石纳米级切削单晶铜进行了深入研究,比较了干切和加水切削时的晶格变形、切削力和热耗散,探讨了水基切削液和断续切削对刀具磨损和表面质量的影响.结果表明:水分子能够有效将刀具表面和被切材料分隔开,但是由于刀尖处接触压力极高、水膜易被穿透致使刀尖与铜原子直接作用,因此黏着现象无法完全避免.加水切削有利于减小摩擦力并降低刀具表面热量,工件已加工表面完整性得到提高,而断续切削有利于水膜的保持并充分发挥其冷却润滑作用.

高温下混煤燃烧NO生成特性与单煤线性加权比较

利用自制恒温试验系统,对几种典型煤种混煤试样进行恒定高温情况下的燃烧失重实验,研究了掺混比、温度、煤种等因素对混煤燃烧内部交互作用的影响以及同步NO生成特性。结果表明:混煤在高温下燃烧初期,煤粉失重受到褐煤的抑制作用,但在后期褐煤燃烧产生的热量对混煤失重有明显的促进作用,致使燃烬时刻提前;褐煤掺混比的增加,对混煤前期燃烧的抑制作用加强;随着温度的升高,混煤前期燃烧的抑制时间逐渐缩短,同时后期的促燃时间缩短;掺混煤种的煤化程度越低,燃烧前期的抑制作用就越强,但有利于后期煤粉的燃烬。此外混煤燃烧时NO生成累积量会随着褐煤掺混比的增大而减小;所掺混煤种煤质差异越大,NO生成交互作用越强烈。

O_2/CO_2气氛下煤粉燃烧NO排放特性实验研究

利用沉降炉实验台分别在O_2/N_2气氛和O_2/CO_2气氛下针对煤粉燃烧过程中NO排放量进行实验,研究了CO_2浓度、温度以及过量空气系数分别对单煤与混煤燃烧NO排放特性的影响,结果表明:相比于O_2/N_2燃烧气氛,煤粉在O_2/CO_2气氛下燃烧释放的NO含量更低,其降低量约为30%~35%;在CO_2浓度由20%变化到50%的过程中,所选煤种NO生成量逐渐下降,其变化幅度不大;随着煤粉燃烧温度的不断升高,所选煤种在2种气氛下燃烧生成的NO含量均有增长且在O_2/N_2气氛下NO排放浓度增加更为明显,当温度达到1 200℃和1 500℃这2个温度点时可以发现NO排放浓度曲线斜率变化很大;随着实验过程中过量空气系数α的增加,在这2种气氛下NO的生成量同样呈现出上升的趋势。

小龙潭褐煤流化床气化规律的研究

为研究温度、给水量和煤的粒径对流化床煤气化特性的影响,在自主设计的小型电加热鼓泡流化床试验装置上,对褐煤进行水蒸气为气化剂的煤气化试验研究.研究结果表明:随着温度的升高,气化产物中H_(2)和CO浓度升高,CO_(2)的浓度稍有减小,碳转化率、冷煤气热值和产气率上升.随煤粒径的增加,气化产物中H_(2)、CO和CO_(2)浓度逐渐升高,后两者升高速率较慢,碳转化率、冷煤气热值和产气率都在增加且增加的速率比较快;随给水量的增加,气化产物中H_(2)、CO、CO _(2)和CH_(4)浓度均呈先上升后降低趋势,碳转化率、冷煤气热值、和产气率H_(2)/CO的比率都是先增大后减小且减小的幅度很大.

燃煤环形套筒窑内氧化镁高温还原的初步研究

燃煤环形套筒窑在中国石灰窑行业首次成功运行,石灰的活性度为383.8 m L,氧化钙质量分数为93.08%,实现了燃煤环形套筒窑的高效清洁燃烧。针对项目试运行阶段原料与产品中的氧化镁存在收支不平衡问题,从热力学分析、实验验证、现场数据分析等几个方面入手,分析验证了窑内氧化镁高温还原的可能性,并对窑内氧化镁的物料平衡、氧化镁还原挥发富集过程等进行了分析。根据燃煤套筒窑原料石灰石中高钙镁比条件进行了模拟煅烧实验,验证了氧化镁的还原现象。由窑底灰、收尘灰及下燃烧室灰渣成分判断,石灰石原料由于发生固相还原反应减少的氧化镁,在下燃烧室及窑底灰处进行了富集。