液相对流运动对中等尺度池火燃烧速率的影响

为分析液相对流运动对中等尺度池火燃烧速率的影响,对池火的液相区域进行研究。采用基于气液双向耦合的三维数值模型对池火进行预测,使用大涡模拟方法求解气相区域;通过直接数值模拟求解液相流动,同时考虑浮力效应和马兰戈尼效应;使用共轭传热方法及蒸发模型求解气液两相间的传热传质。用不同燃油池直径、燃油厚度以及燃油种类的池火实验对模型进行验证。研究结果表明:提出的模型能够准确预测中等尺度池火的燃烧速率,预测误差低于3%;在池火发展阶段,忽略马兰戈尼效应和浮力效应导致液相最大流速下降34.3%,液面温差增大70.1%,燃烧速率预测误差增加11.2%;在池火稳定燃烧阶段,浮力效应及马兰戈尼效应对瞬时燃烧速率的影响较小;随着油池直径的增加和深度的降低,浮力效应对燃烧速率的影响逐渐降低;考虑薄层油池液面的下降过程因素能够降低19.2%的燃烧速率预测误差。数值模拟中,考虑液相对流运动及液面下降过程有助于提高中等尺度池火燃烧速率的预测精度。

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.

有机危险废液焚烧处理技术

焚烧是处理危险废液的有效技术。介绍了危险废液的来源和焚烧处理技术的特点,重点讨论了各种废液特征对焚烧炉设计和运行的影响,对液体喷射炉、流化床和回转窑三种典型技术处理危险废液的优缺点进了对比分析,并回顾了这三种技术在国内外的应用情况。分析指出,需要进一步研究氯代烃等难燃危险废液的高温分解特性,开发以煤为辅助燃料的危险废液焚烧系统,提高焚烧炉优化运行的水平。

着火油罐燃烧过程预测的通用模型

本文根据油罐火灾的燃烧特点,从基本的传热规律和燃烧机理出发,以油品表面热反馈的能量平衡为前提,并利用化工热力学方法计算了火焰的平均温度,通过迭代方法,并结合相关的实验数据和结果,提出了油罐火灾燃烧过程的通用模型,该模型可适用于多种碳氢类燃料。本文以汽油为例,通过计算可以得到着火油罐的多项燃烧特性,包括燃烧速度、平均火焰温度等,是获取油罐周围热辐射规律的基础和前提,计算结果可为火灾现场战术的决策以及预案的制订提供依据。

二茂铁作用下酒精火熄灭特性研究

为了研究二茂铁对酒精火焰的熄灭效果,采用烟气分析仪、电子天平和基于质量损失速率的热释放速率计算方法研究了二茂铁蒸气与酒精火焰相互作用时,酒精火的热释放速率和烟气中φ(O2)和φ(CO)的变化规律.结果表明:载气流量为1.0 m3/h时,随着二茂铁浓度的增大,热释放速率的下降速度和φ(O2)的回升速度在增大,CO的生成量在减少;载气流量为1.0 m3/h时酒精火的热释放速率下降速度、φ(O2)的回升速度和CO的生成量比流量为0.75 m3/h时的大.增大二茂铁的浓度和载气的流量,有助于提高二茂铁熄灭酒精火的效果.

溶液燃烧法制备纳米ZrO_2

实验对比了以甘氨酸和CH6N4O作为燃烧反应的还原剂,与硝酸氧锆配制成氧化-还原性水溶液,在微波炉内加热升温,经历一个约2 m in的快速燃烧后,得到二氧化锆产物。结果表明,用CH6N4O能得到纯度高、粒度分布窄、细小的二氧化锆。通过X衍射法测定,平均粒径为53 nm。

着火油罐稳定燃烧时的辐射热分布

在Mudan模型的基础上,建立了着火油罐稳定燃烧时的热辐射模型,并计算了油罐周围辐射热流的水平和垂直分布,得出了其相应条件下的变化趋势。为验证其准确性,与汽油和柴油罐的火灾实验结果对比,吻合程度良好。对于油罐消防安全的工程设计以及火灾中灭火战术的制定都具有指导意义。

操作变量改变对德士古渣油气化炉燃烧影响的研究

采用综合模型对德士古渣油气化炉进行数值计算,分别模拟了油-蒸汽混合物中水蒸汽比例提高10%和20%以及氧气相对于渣油的比例提高5%和10%的情况下,渣油在德士古气化炉燃烧室内的燃烧情况。计算的结果发现提高水蒸汽比例将降低体系的温度,但同时也降低转化率。氧气比例的提高将提高主产物在产物中的比例,转化率增加,但同时提高了燃烧室内的温度。

渐变型多孔介质中燃气燃烧特性试验研究

试验研究预混燃气在渐变型多孔介质(GVPM)中的燃烧特性,包括在渐变型多孔介质中的温度场、火焰移动、CO和NOx生成、燃烧稳定性及多孔介质孔径结构对燃烧特性的影响规律。研究结果与几种均匀型多孔介质(HPM)中的燃烧特性进行比较,发现渐变型多孔介质中的燃烧有如下优点:均匀的温度分布、较低污染物排放、高燃烧速率、高稳定性、宽燃烧极限和较大的负荷调节范围。

池火灾环境下海洋平台的温度场

采用ANSYS FLUENT软件对某海洋平台进行池火灾环境下的温度场模拟,模拟过程中考虑海洋环境风速及挡风墙的影响,得到池火灾的发展趋势、平台温度场的空气温度分布和较安全的挡风墙设置情况.结果表明:无风情况下海洋平台甲板内的池火先上升到顶部甲板处,再缓慢向周围扩散,平台顶部温度很高,底部温度较低;在主风向处设置挡风墙,可以防止有风情况下池火灾火焰在平台上的蔓延,降低池火灾对周围设备的危害.

脱油沥青气化炉内气化反应数值模拟

对以脱油沥青(DOA)为原料的气流床气化炉内多相反应流动进行了数值模拟,考察了氧油质量比、蒸汽加入量和气化压力对气化性能的影响。结果表明:随氧油质量比(mO2/mDOA)增大,气化炉内温度逐渐升高;当mO2/mDOA=0.93时,有效气含率达到最大值0.837。随蒸汽量增大,气化炉出口气体温度降低,而有效气含率在蒸汽、油质量比(mH2O/mDOA)为0.48时达到最大值;操作压力对气化炉出口有效气含量和温度影响很小。

乳化燃料滴的蒸发与着火

本文研究了乳化燃料滴的着火现象，探讨了液相输运过程处于两种极限情况下（快速混合、凝固蒸发）着火延迟的变化规律。结果表明液相输运过程对乳化油的着火有决定作用。挂滴法的实验结果与凝固模型较接近，水分的加入使液滴表面温度、燃料浓度明显下降，从而使着火延迟时间变长。水分的加入对高沸点燃料着火的影响更为显著。

多孔隔热材料临氢氛围微观传热模拟与导热系数

在气化炉内衬的设计计算中,隔热砖导热系数如何准确选取是影响计算结果的关键因素。基于隔热材料的多孔特征及气化炉介质所含氢气的高渗透特性,通过建立微观模型进行了125个工况CFD微观传热模拟,研究了温度、气孔内含氢气体导热系数及微观结构尺度之间的量化关系,提出了利用该关系对较高含氢量(φH2为45%～70%)环境中多孔隔热材料的表观导热系数进行预测的方法,通过在工业运行气化炉上的应用验证表明预测值与实测值相比具有较好的偏离度(小于6%),可靠性较高,可以指导气化炉隔热衬里层的工程设计。

α-烯基磺酸盐表面活性剂在柴油氧化脱硫中的作用

以α-烯基磺酸盐表面活性剂为表面活性剂,过氧化氢-乙酸为氧化体系,柴油为研究对象,DMF为萃取剂,考察了H2O2/CH3COOH/α-烯基磺酸盐体系催化氧化柴油脱硫的适宜反应条件及脱硫效果。结果表明,加入α-烯基磺酸钠表面活性剂后,柴油脱硫实验较适宜反应条件是:表面活性剂的加入量为0.10 g,反应温度为40℃,反应时间为80 min,VH2O2/VCH3COOH=0.5,V氧化体系/V柴油=1,脱硫率最高,可从不加表面活性剂时的30.93%提高到72.28%。

再生喷射燃烧过程中点火特性的实验研究

建立了再生喷射燃烧过程的多功能实验装置和瞬态参数测量系统。针对点火器参数对点火特性的影响规律进行了大量的实验研究，导出了点火器参数与点火特性之间的实用定量关系曲线。在此基础上，进行了相应的再生喷射燃烧过程实验，取得了较好地实验结果。研究表明：通过控制点火器参数以获得与再生喷射燃烧过程的匹配要求相适应的点火特性，对获得性能良好的燃烧过程具有重要意义。

外界热辐射对浸没在不同粒径多孔介质中液体燃料燃烧特性的实验研究

目的研究在相同外界热辐射对浸没在不同粒径的多孔介质中的液体燃料的燃烧特性.方法在有外界热辐射下,不同粒径的多孔介质浸没在乙醇燃料燃烧特性比较.结果显示了在不同床层中的温度分布有类似的变化,气液共存区到达时间随着导热系数和粒径(0.9 mm,1.8 mm,2.3 mm)的减小而增大,燃料消耗率随着介质粒径(0.9 mm,1.8 mm,2.3 mm)的增大而渐小,但是燃烧持续时间及总燃料消耗量却随着粒径的增大而增大.结论当燃料泄漏而要求污染极小化或者在燃烧领域要求使燃料利用率最大时,我们可以利用粒径小的物质来作介质;当燃料是泄漏在粒径大的介质中时,采用燃烧方式来清理介质中的燃料,从而达到低污染化.

着火油罐燃烧特性的理论分析

本文利用自行建立的油罐火灾燃烧特性通用模型,计算得到了燃烧速度、火焰高度,火焰跳动频率和平均温度等油罐燃烧特性的变化规律,并深入探讨了油品燃烧速度在油罐直径、风速、环境温度和油位等因素影响下的变化趋势。为了验证理论计算的准确性,将计算结果与汽油和柴油储罐的燃烧实验数据进行了对比,获得了较为满意的结果。

液雾碰壁对环形喷嘴雾化质量的影响

本文应用基于激光衍射原理的瞬变喷雾场粒径分布测量系统，进行了液雾碰壁对环形喷嘴雾化质量影响的实验研究，对液滴碰壁过程进行了理论分析，并提出了一个液滴碰壁模型，数值模拟计算了液滴碰壁对环形喷嘴雾化质量的影响，并对计算结果和实验结果进行了讨论，得到了一些有价值的结论。

旋流燃烧室内冷态和热态流场的三维数值模拟分析

采用RNGk-ε湍流模型以及有限化学反应速率涡破碎模型(Eddy break up)对Allied Signal公司75 kW微型燃气轮机旋流燃烧室内冷态和热态时气流三维流动过程进行了模拟计算。结果表明,燃烧室火焰筒内热态时与冷态时的流场相似,烧室火焰筒内都有3个回流区,3个回流区的存在将有助于燃料的连续点火和火焰的稳定;燃烧室内热态三维流场的中心回流区长度小于冷态时的中心回流区长度,气流的轴向速度也大于相应的冷态轴向速度,而且掺冷孔空气射流对环向速度分布的影响小于冷态时的影响。

超高压环境下再生式喷雾燃烧过程的多维多相流数值模拟

液体药火炮内再生式喷雾燃烧过程的主要特点，一是处于超高压下，二是燃烧过程与决定液体喷射过程的移动边界高度耦合。建立了充分反映上述特点的多维多相流数学模型，对液滴相还考虑了液滴之间的碰撞与聚合以及液滴与湍流之间的相互作用。运用任意拉格朗日－欧拉数值方法进行了数值求解，得出了与实验基本一致的结果。给出并分析了过程各主要物理参量的时空分布，揭示了再生式喷雾燃烧过程的基本特征。