多孔介质中往复流动下超绝热燃烧技术的进展与前景

多孔介质中往复流动下的超绝热燃烧被认为是目前最先进的燃烧技术之一,对其原理、发展背景和关键技术做了简介,并分别从基础研究和应用研究两方面,对该技术迄今的研究进展进行了综述。最后,指出了以往研究的不足,并对该领域今后应当着重开展的研究工作进行了探讨。

多孔介质内往复流动下超绝热燃烧的实验研究

对RSCP的燃烧特性进行了实验研究.建成了RSCP实验台,它由泡沫陶瓷燃烧器、电磁阀控制的周期换向进排气管路系统和测量系统组成.对各种工况参数(燃料空气当量比、气体流速、循环半周期)下多孔介质内轴向温度分布进行了系统的测量.实验结果表明,较之常规的自由火焰燃烧器,RSCP具有增强火焰稳定性、拓宽燃料可燃极限等优点.对丙烷 丁烷混合气,其贫可燃极限可扩展到当量比0.065.在实验基础上,探讨了RSCP实现超绝热燃烧的机理,总结出有关工况参数对其燃烧特性影响的规律.

多孔介质往复流动燃烧的一维数值模拟

建立了往复流动多孔介质燃烧器的一维数学模型 ;在该系统中 ,可燃预混气周期性换向 ,分别从两端流入燃烧器。假定气相与固相处于局部热平衡状态 ,考虑了辐射换热的影响。采用有限容积法求解 ,通过大量数值计算研究了主要工况参数 ,如半周期、流速、当量比、热损失、多孔介质衰减系数及其热容对该燃烧系统温度分布和反应特性的影响。

多孔介质的热物性对往复流动下超绝热火焰的影响

多孔介质燃烧室的传热性能主要取决于多孔介质材料的热物性,本文在气固两相局部非热平衡假设基础上,建立往复式流动下多孔介质超绝热燃烧的二维数学模型,研究了多孔介质的比热、导热系数、衰减系数和体积换热系数等对温度分布和燃烧速率的影响,以期为多孔介质选材和往复流动下多孔介质超绝热燃烧器的优化设计提供理论依据。

往复流动矮床层离子交换技术研究

用细粒级大孔强酸性树脂和大孔弱碱性树脂进行了往复流动矮床层离子交换试验 ,分别测定了它们吸附 NH4 +或 HNO3及其解吸性能 ,并与相应的粗粒级树脂固定床离子交换作了对比 。

预混气体在多孔介质中往复流动下超绝热燃烧的理论探讨

预混合气在多孔介质中往复流动下的超绝热燃烧技术(简称RSCP)被称为划时代的燃烧技术,文章探讨了RSCP燃烧器的工作原理,全面阐述了多孔介质和换向装置在其中的作用;从能量守恒定理出发,通过数学分析给出了超绝热火焰产生的理论依据,提出超绝热现象是多孔介质中积累的热量的热传播波与混合气燃烧时的燃烧波叠加的结果。

多孔介质内往复流动下超绝热燃烧系统温度场的理论分析

对于多孔介质内往复流动下超绝热燃烧(简称RSCP)系统,如果多孔介质的孔隙分布均匀、物性参数保持不变、化学反应为不可逆反应而且反应完全,那么,稳定燃烧过程中,多孔介质内最大温度和温度分布几乎不受往复半周期长短的影响。依据这一特点,用过滤燃烧模型,讨论了往复半周期无限长和无限短两种极端情况下最大温度值和温度分布,得出两种极端情况适用于通常工况的简单模型理论解。

多孔介质内往复流动燃烧温度分布的实验研究

通过实验研究了多孔介质内往复流动下超绝热燃烧温度分布特性.对各种工况参数下,正反向流动半周期内,超绝热燃烧系统燃烧室内多孔介质轴向温度分布进行了测量.结果表明,不同物理参数条件下,燃烧室内的温度分布在半周期内变化具有不同的特点;一定条件下,燃烧室内有可能产生二维胞室结构热点.

往复加热型双水箱空气源热泵热水器试验研究

介绍了新型往复流动加热双水箱热泵热水器的组成与工作过程,研制了试验系统,测量了系统的基本性能。试验结果表明新系统在原理上是可行的。在相同加热时间内,该系统比恒温加热型加热水量提高29%,性能系数提高19%;在相同加热水量条件下,该系统与常规变温加热型的性能系数和加热时间基本相同,但储热性能优于后者,说明水箱内部采用的浮子卷套结构减少了冷热水混合不可逆损失。

预混气体在多孔介质中往复式超绝热燃烧的数值研究

根据气、固两相局部非热平衡假设,建立了RSCP系统的二维非稳态数学模型,对于固体能量方程中的辐射源项采用辐射传递的有限体积法求解,研究了当量比、换向半周期、混合气流速对温度分布、辐射热流量和放热率的影响,考察了最高温升和可燃极限与这些参数之间的关联.研究表明,燃烧室内温度呈梯形分布,高温区较宽;气体的最高温度明显高于绝热火焰温度;贫可燃极限显著扩展,对提高燃烧效率和节约能源有重要作用.

往复式斯特林发动机回热器特性

应用数值模拟和试验方法对斯特林发动机回热器周期往复流动和换热特性进行研究。数值计算中采用二维、非稳态、可压缩湍流模型,分别对回热器内轴向温度分布、平均温度、进出口压力、轴向导热系数等特性进行计算及分析。结果表明:回热器进出口温度变化规律与活塞运动规律相同,回热器出口温度变化显现出滞后性;回热器孔隙率对回热器平均温度及压力损失有较大影响;轴向导热系数在回热器两端较低,中间区域较高。试验研究得出的温度变化规律与数值模拟结果基本一致。

往复式多孔介质超绝热燃烧中辐射传热有限体积法

对多孔介质中的往复式超绝热燃烧(简称为RSCP)进行了二维数值模拟,采用辐射传递的有限体积法求解了固相能量方程中的辐射源项.研究了预混气体流速、当量比和换向半周期等主要操作参数对RSCP系统中的温度分布、放热率、辐射热流量和辐射效率的影响.结果表明,有限体积法可以实现光学厚介质的非表面辐射流场与燃烧反应的耦合计算;RSCP燃烧器内部温度场呈典型的梯形,辐射热流近似正弦分布;在相同操作条件下,与常规多孔介质预混燃烧相比,RSCP燃烧器有更好的热结构和更高的辐射效率.

往复热循环多孔介质燃烧点火特性数值模拟

采用无量纲形式,以有限容积法为基础,对往复式热循环多孔介质燃烧系统点火燃烧特性进行数值模拟,分析不同点火位置对多孔介质燃烧过程中点火燃烧演变过程、燃烧稳定状态、及点燃燃气热值的影响。指出在点火燃烧演变过程中,各点火位置下的温度分布经历明显演变过程,燃烧火焰位置均逐渐向"特定位置"移动;燃烧稳定时,火焰位置相互重合,预热区温度和峰值温度基本不变,点火位置向燃烧蓄热器中心靠近,蓄热区域内温度越高,直接点燃燃气热值越低。

往复热循环多孔介质“超焓燃烧”特性

对稀薄低热值气体在往复式热循环多孔介质燃烧系统的"超焓燃烧"特性进行了研究。在模型验证的基础上,阐明了系统"超焓燃烧"产生机理,分析了换向半周期、燃气热值、二次风比等工况参数与气固两相的热容比、对流传热系数、光学厚度等物性参数对系统"超焓燃烧"特性的影响,并给出了相应的变化规律;着重指出"超焓燃烧"在燃气热值较低(H0<3.48)才能产生,且随着燃气热值降低,超焓现象越明显;稳定燃烧时,燃烧效率受各参数影响相对较小,基本保持在非常高的水平,验证了多孔介质燃烧的高效性。

蜂窝蓄热体内单向流及往复流阻力特性试验研究

试验研究蜂窝蓄热体内单向流及往复流阻力特性。单向流动中研究蓄热体长度、结构参数对阻力特性影响,并分析得到热态条件下蓄热体阻力计算公式;往复流动中研究换向半周期、总阻力对阻力波动特性的影响。实验结果表明,蓄热体阻力并非与其长度成绝对正比关系;热态时蓄热体阻力与流体温度和速度有关;往复流动时蓄热体阻力波动幅值、最小稳定时间受总阻力及空截面流速影响。

多孔介质内预混合超绝热燃烧的排放特性

通过实验探讨了多孔介质内燃气和空气预混合超绝热燃烧降低NO、CO排放的机理.对多孔介质内预混合气体单向流动和往复流动两种情况下燃烧排放的NO、CO体积分数进行了测试,并系统地研究了预混合气体的当量比、流速、往复半周期对往复流动燃烧(RSCP)排放特性的影响.结果表明,相对于单向流动,往复流动有更好的燃烧排放效果.往复流动燃烧半周期内CO排放量体积分数明显受当量比、流速、往复半周期的影响;而平均NO排放体积分数可达很低水平,通常保持在10×10-6以下.

动力转向液压系统常见故障浅析

动力转向液压系统有空气动力转向器经常会进入空气。一旦动力转向液压系统内有空气，其主要的故障表现为转向沉重、左右转向轻重不同和行驶中前轮摆头。由于动力转向系统自身是一个密闭高压的循环系统，液压油在油泵、储油罐和动力转向器之间循环往复流动，其工作压力为7-10兆帕，若系统中有空气，就会阻滞液压油的顺畅流动，使动力转向器上、下工作腔油量减少或油压降低，造成以上故障现象。

“动势”艺术略论

“动势”艺术是一种能“产生炸弹爆炸一般效应”的艺术.古希腊著名雕刻家米隆塑了一条牛,使一只猛狮扑上去嘶咬它的身躯,也使一头牛犊钻进它的腹下使劲吸吮它的乳头,使一个牧童想把它赶跑,还使一个小偷想把它牵走.如此动人的艺术魅力是怎样产生的呢?其中至关重要的,就是从“动势”中去加以刻画.米隆的牛之所以被雕“神”了,就是因为艺术家没有用呆板、单调的“静态”手法去雕刻,它的肌肉线条充溢着气韵生生的动感,眼瞳流盼着灵灵欲动的神采,姿态跃跃欲试.难怪卓别林说:“我只要眉毛一动,就比说五十个字更能表达感情.”这确是精辟的见解.

“漂流瓶”发现的秘密

浩瀚的海洋,波澜壮阔,气象万千。那无边的海水,汹涌澎湃,不仅受潮汐的影响,潮涨潮落,而且有趣的是,那表面上融为一体的海水却分化编排成好几支大军,其中,每支大军都有自己固定不变的“行军路线”,周而复始,每年都各自沿着自己的“行军路线”,像人体血液似的沿着几条血管流动。