摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-8页 |
符号表 | 第9-11页 |
目录 | 第11-16页 |
图目录 | 第16-20页 |
表目录 | 第20-21页 |
1 绪论 | 第21-57页 |
1.1 研究背景 | 第21-24页 |
1.1.1 能源与环境现状 | 第21-23页 |
1.1.2 低热值气体 | 第23-24页 |
1.2 多孔介质燃烧理论与技术 | 第24-30页 |
1.2.1 基本原理及燃烧特点 | 第25-27页 |
1.2.2 多孔介质结构 | 第27-28页 |
1.2.3 多孔介质材料 | 第28-30页 |
1.3 低热值气体多孔介质燃烧研究进展 | 第30-41页 |
1.3.1 过滤燃烧与稳态燃烧 | 第30-34页 |
1.3.2 单向燃烧与往复式燃烧 | 第34-36页 |
1.3.3 非预混燃烧及部分预混燃烧 | 第36-37页 |
1.3.4 低热值气体贫燃极限 | 第37-39页 |
1.3.5 气体组分对多孔介质燃烧影响 | 第39-41页 |
1.4 多孔介质燃烧不稳定性研究进展 | 第41-47页 |
1.4.1 火焰面不稳定现象 | 第41-46页 |
1.4.2 多孔介质燃烧非稳态运行 | 第46-47页 |
1.5 低热值气体多孔介质燃烧应用发展趋势 | 第47-51页 |
1.5.1 大型往复式低热值气体处理和热量回收系统 | 第48-49页 |
1.5.2 低热值气体多孔介质燃烧燃气轮机发电 | 第49-50页 |
1.5.3 低热值气体多孔介质燃烧发动机 | 第50-51页 |
1.6 研究不足及本文主要研究内容 | 第51-57页 |
1.6.1 研究不足 | 第51-53页 |
1.6.2 论文研究思路 | 第53-54页 |
1.6.3 主要研究内容 | 第54-57页 |
2 双层多孔介质甲烷贫燃特性研究 | 第57-73页 |
2.1 研究目的 | 第57页 |
2.2 实验装置及方法 | 第57-61页 |
2.2.1 实验装置 | 第57-59页 |
2.2.2 试验步骤 | 第59-61页 |
2.3 实验结果及讨论 | 第61-71页 |
2.3.1 稳定燃烧范围 | 第61-65页 |
2.3.2 贫燃极限 | 第65-66页 |
2.3.3 燃烧器热效率 | 第66-67页 |
2.3.4 污染物排放 | 第67-69页 |
2.3.5 变工况下燃烧器的过热烧毁 | 第69-71页 |
2.4 本章小结 | 第71-73页 |
3 低热值气体组分对多孔介质燃烧影响数值模拟 | 第73-95页 |
3.1 研究目的 | 第73页 |
3.2 低热值气体燃烧特性 | 第73-81页 |
3.2.1 研究方法 | 第73-74页 |
3.2.2 气体组分对绝热燃烧温度的影响 | 第74-76页 |
3.2.3 气体组分对层流火焰速度的影响 | 第76-78页 |
3.2.4 预热温度的影响 | 第78页 |
3.2.5 典型低热值气体的燃烧特性 | 第78-81页 |
3.3 多孔介质燃烧数学模型 | 第81-85页 |
3.3.1 物理模型 | 第81-82页 |
3.3.2 数学模型 | 第82-83页 |
3.3.3 低热值合成气气体参数 | 第83-85页 |
3.4 数值计算结果及分析 | 第85-93页 |
3.4.1 稳定燃烧范围 | 第85-86页 |
3.4.2 气固温度分布特性 | 第86-90页 |
3.4.3 燃烧器热效率 | 第90-91页 |
3.4.4 污染物排放特性 | 第91-93页 |
3.4.5 贫燃极限 | 第93页 |
3.5 本章小结 | 第93-95页 |
4 多孔介质燃烧变工况运行下温度变化及燃烧过热研究 | 第95-113页 |
4.1 引言 | 第95页 |
4.2 实验装置及方法 | 第95-100页 |
4.2.1 实验装置 | 第95-97页 |
4.2.2 实验步骤 | 第97页 |
4.2.3 火焰面在燃烧器内的移动 | 第97-100页 |
4.3 实验结果和分析 | 第100-112页 |
4.3.1 提高气体入口速度 | 第101-105页 |
4.3.2 降低气体入口速度 | 第105-107页 |
4.3.3 增加燃烧器功率 | 第107-108页 |
4.3.4 降低燃烧器功率 | 第108-109页 |
4.3.5 讨论及分析 | 第109-112页 |
4.4 本章小结 | 第112-113页 |
5 低热值气体过滤燃烧倾斜火焰面分裂数值模拟 | 第113-131页 |
5.1 研究目的 | 第113-114页 |
5.2 数学模型 | 第114-118页 |
5.2.1 物理模型 | 第114-115页 |
5.2.2 控制方程及边界条件 | 第115-116页 |
5.2.3 数值计算模型的改进 | 第116-118页 |
5.3 数值计算结果及分析 | 第118-129页 |
5.3.1 倾斜火焰面分裂现象描述 | 第118-120页 |
5.3.2 倾斜火焰面分裂成三火焰面现象 | 第120-121页 |
5.3.3 倾斜火焰面分裂机理分析 | 第121-125页 |
5.3.4 影响因素分析 | 第125-129页 |
5.4 本章小结 | 第129-131页 |
6 往复式多孔介质非预混燃烧金属熔炼炉研发 | 第131-153页 |
6.1 引言 | 第131页 |
6.2 往复式多孔介质金属熔炼炉概念及研究方法 | 第131-135页 |
6.2.1 往复式多孔介质金属熔炼炉概念的提出 | 第131-133页 |
6.2.2 控制系统及测量方法 | 第133-134页 |
6.2.3 实验步骤 | 第134-135页 |
6.3 往复式多孔介质非预混燃烧特性 | 第135-140页 |
6.3.1 温度分布特性 | 第135-137页 |
6.3.2 污染物排放特性 | 第137-138页 |
6.3.3 能量利用效率 | 第138-139页 |
6.3.4 压降特性 | 第139页 |
6.3.5 讨论及分析 | 第139-140页 |
6.4 往复式多孔介质非预混燃烧金属熔炼炉设计导则 | 第140-151页 |
6.4.1 熔炼炉几何特性及结构布置 | 第140-144页 |
6.4.2 能量平衡计算 | 第144-145页 |
6.4.3 传热及蓄热计算 | 第145-147页 |
6.4.4 压力损失计算及风机选型 | 第147-148页 |
6.4.5 控制系统的设计 | 第148-149页 |
6.4.6 保护系统设计 | 第149-150页 |
6.4.7 炉膛的烘炉 | 第150-151页 |
6.5 本章小结 | 第151-153页 |
7 煤矿乏风往复式热循环燃烧产生高温气体研究 | 第153-171页 |
7.1 引言 | 第153-154页 |
7.2 试验装置及方法 | 第154-157页 |
7.2.1 试验装置及测试方法 | 第154-156页 |
7.2.2 试验步骤 | 第156-157页 |
7.3 能量平衡分析 | 第157-158页 |
7.4 试验结果及分析 | 第158-163页 |
7.4.1 启炉时的温度变化 | 第158-160页 |
7.4.2 系统贫燃极限 | 第160-162页 |
7.4.3 高温气体发生系统 | 第162-163页 |
7.5 影响因素内在关联分析 | 第163-169页 |
7.5.1 启动能量 | 第163页 |
7.5.2 出口高温气体温度、高温气体分流比和甲烷浓度内在关联 | 第163-167页 |
7.5.3 换向半周期的影响 | 第167-169页 |
7.6 本章小结 | 第169-171页 |
8 全文总结及工作展望 | 第171-176页 |
8.1 主要研究成果 | 第171-174页 |
8.2 本文主要创新点 | 第174页 |
8.3 未来工作展望 | 第174-176页 |
参考文献 | 第176-189页 |
作者简介 | 第189-190页 |
作者攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第190-192页 |
作者攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第192-193页 |
致谢 | 第193-194页 |