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题名掺氢功率比对富氢甲烷燃烧振荡特性的影响
被引量：4
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作者
昌运鑫
宋恒
韩猛
刘玉治
韩啸
林宇震
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机构
北京航空航天大学
北京航空航天大学
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期182-195,共14页
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基金
国家科技重大专项(2017-Ⅲ-0004-0028)
国家自然科学基金(52106128)。
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文摘
为探究工程应用中富氢甲烷对燃烧振荡的影响,在北航BASIS燃烧器上针对富氢甲烷的中心分层火焰展开实验研究。分析主燃级当量比、预燃级当量比、主燃级掺氢功率比(氢气功率与主燃级燃料功率的比值)对燃烧振荡的影响。保持预燃级空气流量为2g/s,主燃级空气流量为10g/s,围绕主燃级当量比、预燃级当量比、主燃级掺氢功率比进行24个工况下的128组试验。试验对火焰压力脉动的振幅与频率进行测量,并结合火焰宏观形状进行分析研究,发现对于大多数当量比的工况,富氢甲烷火焰都处于同一模态,出现火焰分层现象但不产生燃烧振荡。主燃级当量比ϕ_(main)=0.6与0.55时,富氢甲烷火焰脉动振幅随掺氢比加大,先增后减,分别有42%和32%的工况发生燃烧振荡。ϕ_(main)=0.5时,燃烧振荡只在高预燃级当量比(ϕ_(pilot))、高掺氢比时发生,仅有7%的工况出现燃烧振荡。因此,为实现更大的减碳比例,在不改变燃烧器构型的情况下,大掺氢功率比燃烧需要工作在主燃级和预燃级非常贫油的条件下。在部分工况中,掺加氢气可以在一定程度上减弱热声振荡的强度。
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关键词
富氢甲烷
燃烧振荡
分层旋流火焰
贫油燃烧
掺氢功率比
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Keywords
Hydrogen-enriched methane
Combustion oscillation
Stratified swirl flame
Lean combustion
Hydrogen power ratio
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分类号
V231.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名富氢甲烷的爆燃特性与爆炸抑制研究进展
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作者
蔡冲冲
苏洋
王燕
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机构
河南理工大学安全科学与工程学院
河南省燃爆动力灾害预警与应急工程技术研究中心
煤炭安全生产与清洁利用省部共建协同创新中心
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期12-35,共24页
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基金
国家重点研发计划“重大自然灾害防控与公共安全”重点专项(2022YFC3080700)
河南省优秀青年科学基金(212300410042)。
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文摘
氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,将氢气与天然气混合形成富氢燃料,可为能源结构向可再生和绿色能源转型提供支持,但也带来了更严峻的安全挑战。为系统了解富氢甲烷燃料的应用现状及富氢甲烷燃料的安全利用,通过文献调研,从爆燃火焰特性、爆炸特征参数、爆燃机理以及抑爆材料等方面对富氢甲烷爆燃特性与抑爆研究进行综述和讨论,并分析总结近年来的研究方向。发现随着氢气添加比的增加,火焰固有不稳定性、火焰传播速度和爆炸强度等参数存在不同程度的增强,抑爆材料的抑制效果不断减弱;目前针对多元因素耦合的富氢甲烷爆炸特性研究不足,抑爆剂协同抑爆机理尚未揭示清晰。基于此,对富氢甲烷燃料亟待解决的方向和今后研究重点进行展望,为富氢天然气产业规模化发展的安全问题提供理论依据。
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关键词
富氢甲烷
爆炸特征参数
爆燃机理
爆燃防控
抑爆材料
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Keywords
hydrogen-enriched methane
explosion characteristic parameters
deflagration mechanism
explosion prevention and control
explosion suppression materials
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分类号
O389
[理学—流体力学]
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