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燃烧处理挥发性有机污染物的研究进展 被引量:56
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作者 户英杰 王志强 +2 位作者 程星星 刘命 马春元 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期319-329,共11页
随着环境问题的日益严重,治理作为PM_(2.5)前体的挥发性有机物(VOCs)越来越受到重视,燃烧法是目前常用的处理VOCs污染物技术之一。本文从燃烧的机理出发综述了燃烧法处理VOCs的研究进展,将燃烧法分为两大类,即非催化燃烧法和催化燃烧法... 随着环境问题的日益严重,治理作为PM_(2.5)前体的挥发性有机物(VOCs)越来越受到重视,燃烧法是目前常用的处理VOCs污染物技术之一。本文从燃烧的机理出发综述了燃烧法处理VOCs的研究进展,将燃烧法分为两大类,即非催化燃烧法和催化燃烧法。非催化燃烧法中从燃烧方式出发,总结了直接燃烧法、蓄热式热力燃烧法、多孔介质燃烧法的研究进展,并对燃烧影响因素进行了综述。在催化燃烧法中阐述了贵金属催化剂、非贵金属催化剂和复合金属氧化物催化剂的研究进展,探讨了催化剂的失活问题,分析了每种催化剂的优势与不足。贵金属催化剂活性高,但是价格昂贵、稳定性差;非贵金属催化剂价格低廉、寿命长,但是起燃温度高;复合金属氧化物催化剂活性高、抗毒性强,但是制备工艺复杂。最后基于目前的研究现状和不足,展望了未来燃烧法处理VOCs的研究方向为:结合实际应用的工艺条件和催化燃烧的机理,制备出活性高、价格低廉、抗毒性强和寿命长的催化剂用于蓄热式催化燃烧技术;将催化燃烧和多孔介质燃烧相结合,开发出高效、稳定、经济的燃烧技术处理VOCs污染物。 展开更多
关键词 挥发性有机物 蓄热式燃烧 多孔介质燃烧 催化燃烧 催化剂
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往复热循环多孔介质燃烧点火特性数值模拟 被引量:10
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作者 王关晴 程乐鸣 +2 位作者 徐江荣 骆仲泱 岑可法 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期26-33,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 多孔介质燃烧 往复式流动 点火特性 数值模拟
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泡沫陶瓷多孔介质有效导热特性研究 被引量:9
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作者 王关晴 黄曙江 +4 位作者 丁宁 罗丹 黄雪峰 刘彦 徐江荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期73-78,共6页
利用稳态平面热源法对泡沫陶瓷多孔介质的有效导热性能进行试验研究。以高空隙率的碳化硅和氧化铝泡沫陶瓷为对象,在分析温度对泡沫陶瓷有效导热系数影响的基础上,给出了多孔介质当量孔径变化对泡沫陶瓷有效导热系数的影响变化规律。指... 利用稳态平面热源法对泡沫陶瓷多孔介质的有效导热性能进行试验研究。以高空隙率的碳化硅和氧化铝泡沫陶瓷为对象,在分析温度对泡沫陶瓷有效导热系数影响的基础上,给出了多孔介质当量孔径变化对泡沫陶瓷有效导热系数的影响变化规律。指出随着温度的升高,碳化硅和氧化铝泡沫陶瓷有效导热系数均是先略有减小,随后再逐渐增加;在空隙率一定的条件下,随着多孔介质当量孔径孔逐渐减小(孔密度增加),有效导热系数先是略有减小,随后逐渐增加;与温度影响相比,泡沫陶瓷孔径变化影响相对较小。 展开更多
关键词 泡沫陶瓷 多孔介质 导热系数 多孔介质燃烧
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低浓度煤矿瓦斯气多孔介质超焓燃烧试验研究 被引量:2
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作者 方毅波 《电站系统工程》 2024年第1期23-24,27,共3页
针对低浓度瓦斯气无法直接燃烧的问题,利用多孔介质超焓燃烧原理设计了低浓度瓦斯氧化系统,探究了不同浓度瓦斯的燃烧特性及污染物排放水平,结果表明:多孔介质超焓燃烧技术拓宽了常温常压下瓦斯的燃烧极限,可实现浓度高于3.5%的瓦斯气... 针对低浓度瓦斯气无法直接燃烧的问题,利用多孔介质超焓燃烧原理设计了低浓度瓦斯氧化系统,探究了不同浓度瓦斯的燃烧特性及污染物排放水平,结果表明:多孔介质超焓燃烧技术拓宽了常温常压下瓦斯的燃烧极限,可实现浓度高于3.5%的瓦斯气安全、稳定燃烧。多孔介质可强化气体的混合及弥散效应,强化燃烧并使燃烧区域温度迅速趋于均匀,避免局部高温,减少CO与NO_(x)生成量。本技术响应了国家“双碳”战略,拥有巨大的经济效益和社会效益。 展开更多
关键词 低浓度瓦斯 多孔介质燃烧 超焓燃烧 低碳
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往复热循环多孔介质“超焓燃烧”特性 被引量:7
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作者 王关晴 程乐鸣 +2 位作者 郑成航 骆仲泱 岑可法 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期435-443,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 多孔介质燃烧 往复式流动 超焓燃烧
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新型民用多孔介质燃气灶稳定燃烧可行性分析
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作者 周航 王关晴 +1 位作者 涂华欣 徐江荣 《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》 2024年第1期55-62,共8页
随着人们生活品质提高,对民用燃气灶具节能减排的要求不断提高,对其燃烧性能提出了更高标准。利用自行搭建的实验装置系统,对新型民用多孔介质燃气灶稳定燃烧的可行性进行了实验研究。结果表明多孔介质燃气灶点火后,燃烧火焰依次经历了... 随着人们生活品质提高,对民用燃气灶具节能减排的要求不断提高,对其燃烧性能提出了更高标准。利用自行搭建的实验装置系统,对新型民用多孔介质燃气灶稳定燃烧的可行性进行了实验研究。结果表明多孔介质燃气灶点火后,燃烧火焰依次经历了点火初期的表面燃烧、向上游传播、燃烧火焰界面稳定三个阶段。燃烧火焰界面稳定后,多孔介质燃气灶可实现稳定燃烧,燃气灶多孔介质上表面温度分布非常均匀,温度梯度小,燃烧CO排放浓度能够稳定在18 ppm左右,NO排放浓度能够稳定在3 ppm左右,热效率能够达到64%。实验结果验证了多孔介质燃气灶稳定燃烧的高效性,为深入研究开发多孔介质民用燃气灶具提供了研究基础。 展开更多
关键词 多孔介质燃烧 民用燃气灶具 热效率
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部分填充多孔介质的小圆管内正丁烷/空气的预混燃烧特性 被引量:1
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作者 羊光耀 李佳鑫 +1 位作者 侯彬 范爱武 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期301-307,共7页
液体燃料由于具有很高的比能,适合在微小型燃烧动力装置中使用.通过实验研究了当量比φ=0.5~1.5的正丁烷/空气混合气在部分填充金属丝网的圆管(内径为6 mm)中的燃烧特性,发现在大多数工况下,火焰部分浸没于或完全悬浮于金属丝网的下游... 液体燃料由于具有很高的比能,适合在微小型燃烧动力装置中使用.通过实验研究了当量比φ=0.5~1.5的正丁烷/空气混合气在部分填充金属丝网的圆管(内径为6 mm)中的燃烧特性,发现在大多数工况下,火焰部分浸没于或完全悬浮于金属丝网的下游侧表面.当1.2≤φ≤1.5时,在高进气速度下管口出现了一个扩散火焰.此外,火焰吹熄极限随当量比增大近乎线性升高,分析表明,这是金属丝网对未燃预混气的预热作用、火焰的散热损失、未燃预混气的体积膨胀效应以及管口扩散火焰对管内火焰的支持作用等多方面因素的共同作用所导致的结果.在固定当量比下,最高壁温和排烟温度均随进气速度的增大而升高.排烟温度在中、低进气速度下随当量比的变化较小,这是因为壁面温度水平随当量比的增大变化很小,从而使得壁面散热损失随当量比的变化较小.总之,这些发现丰富了正丁烷/空气在部分填充多孔介质中的小圆管内的燃烧特性的认识和理解. 展开更多
关键词 多孔介质燃烧 微小尺度燃烧 丁烷 火焰稳定性
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含堇青石涂层碳化硅网状多孔陶瓷的制备及燃烧特性 被引量:1
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作者 万方豪 李亚伟 +5 位作者 梁雄 潘丽萍 王庆虎 桑绍柏 邹阳 李晨辉 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1685-1693,共9页
针对多孔介质高温燃烧用碳化硅多孔陶瓷因高温氧化导致抗热震性能以及辐射效率衰减等问题,首先采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅素坯,经低温预烧、真空浸渍含Mg(OH)_(2)、单质Si和α-Al_(2)O_(3)浆料,经过原位反应烧结在碳化硅骨架表面构... 针对多孔介质高温燃烧用碳化硅多孔陶瓷因高温氧化导致抗热震性能以及辐射效率衰减等问题,首先采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅素坯,经低温预烧、真空浸渍含Mg(OH)_(2)、单质Si和α-Al_(2)O_(3)浆料,经过原位反应烧结在碳化硅骨架表面构筑含堇青石红外辐射涂层的碳化硅多孔陶瓷。结果表明:真空浸渍浆料能在碳化硅骨架表面涂覆连续涂层的同时,能完全填充骨架的三角孔洞,经1350℃烧结成功制备了具有堇青石涂层、碳化硅骨架中间层、堇青石填充层的3层结构碳化硅多孔陶瓷。3层结构的形成显著提高了碳化硅多孔陶瓷力学性能及抗热震性能以及高温抗湿氧化能力,碳化硅多孔陶瓷在1350℃热处理后耐压强度达到1.18 MPa、残余强度保持率达67%;碳化硅多孔陶瓷中3层结构孔筋表面堇青石红外辐射涂层的形成,强化了碳化硅多孔介质燃烧器辐射换热过程和燃烧效率,将燃烧器表面温度提高约140℃,并显著降低了燃烧器中CO、NOx等污染物的排放量。 展开更多
关键词 碳化硅多孔陶瓷 堇青石 涂层 3层结构 抗热震
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燃气热水器用多孔介质无焰燃烧技术研究 被引量:1
9
作者 孙颖楷 顾玉强 周奋 《日用电器》 2022年第9期30-33,55,共5页
本文就应用于燃气热水器的多孔介质燃烧器如何快速进入无焰燃烧状态进行了实验研究。研究结果表明:多孔介质孔径越小,燃烧器越难以进入无焰燃烧状态;在同一孔密度下,随着多孔介质厚度的增加,燃烧器进入完全无焰燃烧状态所需时间呈现出... 本文就应用于燃气热水器的多孔介质燃烧器如何快速进入无焰燃烧状态进行了实验研究。研究结果表明:多孔介质孔径越小,燃烧器越难以进入无焰燃烧状态;在同一孔密度下,随着多孔介质厚度的增加,燃烧器进入完全无焰燃烧状态所需时间呈现出先减小后增加的趋势,表明存在最佳的多孔介质厚度,可以使燃烧器更快速的进入无焰燃烧状态。多孔介质厚度对燃烧器能够进入无焰燃烧的最大负荷无明显影响;在合适的范围内,减小冷态时刻的点火负荷,可以减小多孔介质燃烧器进入无焰燃烧的所需时间。 展开更多
关键词 多孔介质燃烧 燃气热水器 无焰燃烧
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多孔介质燃气热水器性能试验分析 被引量:2
10
作者 郭健洪 林川红 +1 位作者 陈斌 吕杨 《日用电器》 2016年第8期47-50,共4页
多孔介质燃烧技术是指燃气与空气混合后的气体通入多孔介质材料,并在多孔介质孔隙中燃烧的技术。通过对现有的燃气热水器进行改造,利用全预混多孔介质燃烧技术,进行多孔介质燃气燃气热水器新型样机设计;同时,对多孔介质燃气热水器进行... 多孔介质燃烧技术是指燃气与空气混合后的气体通入多孔介质材料,并在多孔介质孔隙中燃烧的技术。通过对现有的燃气热水器进行改造,利用全预混多孔介质燃烧技术,进行多孔介质燃气燃气热水器新型样机设计;同时,对多孔介质燃气热水器进行了性能试验,并与原机型进行了数据对比分析。可以看出引入全预混多孔介质燃烧技术后,负荷调节范围相比目前常见的大气式燃烧技术可以进行拓宽;同时,热水器污染物排放更低,热效率有所提升,节能减排的效果更加显著。 展开更多
关键词 多孔介质燃烧 泡沫陶瓷 负荷调节范围 污染物排放
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小尺度燃烧器壁面热性能对火焰稳定性的影响 被引量:1
11
作者 康鑫 邓友程 范爱武 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期11-15,共5页
从调整小型燃烧器壁面热性能的角度出发,对改善其稳燃性能进行了研究,共进行了两个实验.第1个实验采用多孔介质燃烧技术,比较研究了不同导热率的壁面材料(硅与石英)对燃烧器稳燃性的影响.结果发现,尽管两种材料燃烧器有着相同的低速极限... 从调整小型燃烧器壁面热性能的角度出发,对改善其稳燃性能进行了研究,共进行了两个实验.第1个实验采用多孔介质燃烧技术,比较研究了不同导热率的壁面材料(硅与石英)对燃烧器稳燃性的影响.结果发现,尽管两种材料燃烧器有着相同的低速极限,但是高导热率的硅燃烧器比石英燃烧器有着更大的高速极限,使火焰能够稳定在多孔介质材料上而不被吹出.第2个实验探索了各向异性材料热解石墨燃烧器的性能,作为对比,对各向同性的不锈钢316常规材料燃烧器也进行了研究.由于壁面被增强的流向导热及被减弱的法向热损失,热解石墨与各向同性的不锈钢相比,稳燃极限扩大,有着更大的稳燃区间. 展开更多
关键词 微尺度燃烧 稳燃极限 多孔介质燃烧 各向热异性材料
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民用多孔介质燃气灶具的研究进展
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作者 方楠 徐江荣 +2 位作者 王关晴 陈翔翔 周航 《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》 2022年第3期77-83,共7页
多孔介质燃烧(Porous Media Combustion,PMC)是一种具有显著燃烧优势和广泛应用前景的新型燃烧技术。首先,扼要介绍了多孔介质燃烧在其他领域的研究应用,着重阐述多孔介质燃烧技术在民用燃气灶具上的研究现状和进展;然后,选取燃烧温度... 多孔介质燃烧(Porous Media Combustion,PMC)是一种具有显著燃烧优势和广泛应用前景的新型燃烧技术。首先,扼要介绍了多孔介质燃烧在其他领域的研究应用,着重阐述多孔介质燃烧技术在民用燃气灶具上的研究现状和进展;然后,选取燃烧温度、污染物排放及热效率的研究结果进行对比分析,结果表明,现有燃气灶具表面温度可高达950~1250℃,CO排放普遍低于100.00 mg/Nm^(3),NO_(x)排放低于50.00 mg/Nm^(3),热效率高达70.0%~75.1%;最后,提出PMC技术在燃气灶具结构、材料、适应性等方面的改进建议。 展开更多
关键词 多孔介质燃烧 民用燃气灶具 燃烧特性
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新型高温空气产生系统压力波动与可行性分析 被引量:1
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作者 王关晴 程乐鸣 +3 位作者 郑成航 杨春 骆仲泱 岑可法 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期116-122,共7页
对一种新型往复式热循环多孔介质燃烧高温空气产生系统进行了冷态试验研究.介绍了系统的工作原理及实验流程,分析了一次风量、二次风比及多孔介质结构参数组合对系统压力波动特性、高温空气模拟气流产生的可行性和产生量的影响.结果表明... 对一种新型往复式热循环多孔介质燃烧高温空气产生系统进行了冷态试验研究.介绍了系统的工作原理及实验流程,分析了一次风量、二次风比及多孔介质结构参数组合对系统压力波动特性、高温空气模拟气流产生的可行性和产生量的影响.结果表明,一次风量和二次风比对系统压力波动影响较大;一次风量增加有利于高温空气模拟气流产生,当二次风比大于等于1时,模拟气流产生可行,且值越大,可行性越好;一次风量和二次风比增大,高温空气模拟气流量绝对值增加,但从分流比分析,高温空气模拟气流受一次风量影响较小,随二次风比增大而逐渐减小.在空隙率相同的情况下,多孔介质孔径变化对系统压力波动、高温空气模拟气流产生和产生量影响较小.通过比较4种多孔介质结构组合,表明燃烧器内采用渐变型多孔介质燃烧器更有利于增大分流比. 展开更多
关键词 高温空气气化 多孔介质燃烧 高温空气 波动特性
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冷却边界下变孔隙多孔介质燃烧特性研究
14
作者 王恩宇 史忠天 +1 位作者 唐世乾 陈苗苗 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期572-579,共8页
针对天然气等高热值气体燃烧氮氧化物排放高和多孔介质烧蚀问题,设计开发了变孔隙多孔介质燃烧试验系统,研究了不同燃烧器内芯结构的孔隙排列方式及冷却空气流量对燃烧温度及污染物排放的影响。结果表明:积木式结构外环孔密度呈阶梯状... 针对天然气等高热值气体燃烧氮氧化物排放高和多孔介质烧蚀问题,设计开发了变孔隙多孔介质燃烧试验系统,研究了不同燃烧器内芯结构的孔隙排列方式及冷却空气流量对燃烧温度及污染物排放的影响。结果表明:积木式结构外环孔密度呈阶梯状排列比呈均匀型排列更有利于热量沿燃烧器径向传递;积木式结构的内芯孔密度呈阶梯状排列时,有利于提高燃烧室下游的温度;随着冷却空气流量的增大,冷却空气吸热量所占燃烧放热量的比例由23.62%增至70.87%,尾部烟气带走热量占燃烧放热量比例由71.65%降至21.63%,CO排放升高,NO排放最低降至标准状态下3mg/m^(3)。 展开更多
关键词 变孔隙 冷却边界 多孔介质燃烧
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多孔介质中汽油着火特性研究
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作者 丁士高 王关晴 +1 位作者 徐玉龙 徐江荣 《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》 2016年第6期66-70,共5页
在一种新型液体燃料多孔介质燃烧装置上,采用甲烷气体燃烧预热方式对汽油点火及汽油在多孔介质中的着火特性进行了实验研究.在讨论甲烷气体着火燃烧预热启动的基础上,分析了汽油着火燃烧的启动过程,探讨了汽油启动着火温度分布与污染物... 在一种新型液体燃料多孔介质燃烧装置上,采用甲烷气体燃烧预热方式对汽油点火及汽油在多孔介质中的着火特性进行了实验研究.在讨论甲烷气体着火燃烧预热启动的基础上,分析了汽油着火燃烧的启动过程,探讨了汽油启动着火温度分布与污染物排放的稳定性.实验结果表明,甲烷能够快速着火燃烧,预热多孔介质燃烧室,并形成稳定的预热温度分布;雾化后的汽油液滴能够在预热后的多孔介质中迅速着火燃烧,燃烧温度逐渐升高,污染物排放逐渐降低,并最终形成稳定的温度分布和污染物排放,验证了汽油能够在多孔介质内的稳定燃烧. 展开更多
关键词 多孔介质燃烧 液体燃料 着火特性
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辐射模型和弥散效应对多孔介质内燃烧影响的数值模拟 被引量:1
16
作者 高怀斌 屈治国 +1 位作者 陶文铨 卢天健 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期321-323,共3页
本文根据气固两相局部非热平衡假设,建立了甲烷/空气预混气在惰性多孔介质内的一维层流燃烧数学模型。分别采用附加导热、Rossland模型和二通量法模型求解固体能量方程中的辐射源项,研究了热辐射模型和弥散效应对多孔介质内燃烧火焰结... 本文根据气固两相局部非热平衡假设,建立了甲烷/空气预混气在惰性多孔介质内的一维层流燃烧数学模型。分别采用附加导热、Rossland模型和二通量法模型求解固体能量方程中的辐射源项,研究了热辐射模型和弥散效应对多孔介质内燃烧火焰结构的影响。结果表明,多孔固体表面辐射的影响不可忽略,辐射模型对火焰温度的预测影响显著,而弥散效应对气体温度的分布及反应热影响则较小。 展开更多
关键词 辐射模型 弥散效应 多孔介质 预混燃烧
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