直接火焰燃料电池热应力分析及性能研究

针对直接火焰燃料电池建立了二维有限元分析模型,对由于火焰温度分布不均匀而引起的燃料电池热应力进行分析,并利用Weibull方法对其失效概率进行了计算.火焰温度的不均匀分布极大提高了燃料电池的失效概率,因此均匀分布的火焰温度对于直接火焰燃料电池的稳定运行至关重要.本文设计并构建了一个基于Hencken型平焰燃烧器的新型直接火焰燃料电池装置,以甲烷为燃料,利用Hencken型平焰燃烧器产生稳定且均匀分布的平面富燃扩散火焰.在不同燃料流速下测定了电池性能,电池最大功率密度达到400,W/m2.

高速射流条件下煤粉燃烧特性的实验研究

高速射流条件是实现煤粉MILD燃烧状态的重要手段,为了研究高速射流对煤粉着火及燃烧特性的影响,基于Hencken型平焰燃烧系统开展了高速煤粉射流燃烧实验,通过测量煤粉火焰温度及煤颗粒流动行为分析了提高射流速度对煤粉射流燃烧特性的影响。结果表明,射流速度的提高使煤粉火焰峰值温度降低,轴线方向和径向的火焰温度均匀性均提升,趋向于进入MILD燃烧状态,同时燃烧主体区域滞后、辐射散热减弱、颗粒弥散程度增强;高速条件下射流上游的煤粉火焰升温速率提高,体现了湍流对煤粉着火的促进作用。