生物質催化氣化混合氣燃燒特性的PLIF研究.pdf

1、隨著社會的發展能源的日益消耗，能源危機將不僅制約當今世界經濟的發展很大程度上也威脅到人類的生存，所以尋求新的能源，實現可持續的綠色清潔的發展，已經成為世界各國的發展的重中之重的大問題。眾所周知，化石能源儲量有限，且化石能源的利用伴隨嚴重環境污染問題，而生物質催化氣化得到的混合氣是一種較為清潔的能源形式，能應用于燃氣輪機，且我國生物質資源豐富、生物質催化氣化制取混合氣的技術成熟，因此對此混合氣燃燒特性的研究具有實用價值。
　　在此研

2、究背景基礎上，本文采用國內外主流的 P LIF(P la nar la ser ind uced fluores ce nce)技術對燃燒火焰穩態燃燒場進行高精度測量。主要研究內容：氣體組分、C O2稀釋率對混合氣擴散燃燒火焰的O H基分布和火焰開口的影響；氣體組分、CO2稀釋率、當量比對混合氣預混燃燒火焰的OH基分布和燃燒速率的影響。
　　通過混合氣擴散燃燒 PLIF實驗得出以下結論：⑴混合氣擴散火焰尖端出現了火焰開口現象，通過

3、對前鋒面上各點拉伸率的計算可知，此現象是由火焰尖端處的負拉伸作用造成的。⑵相同的C O2稀釋率的條件下,組分中H2含量的增加，拉伸率的絕對值增大，混合氣擴散燃燒火焰對火焰尖端開口更為明顯；不同 CO2稀釋率條件下，隨著 CO2稀釋率的增加，拉伸率的絕對值減小，火焰開口明顯程度降低。⑶相同CO2稀釋率的條件下，從CHEMKIN軟件的模擬結果可知，OH基產率和OH總產率的峰值增加率小，此外OH基整體分布區域變大，因此OH基濃度逐漸減低；不同

4、C O2稀釋率條件下，隨著CO2稀釋率添的增大，可燃氣體組分減少，同時降低火焰溫度，OH基濃度降低。
　　通過混合氣預混燃燒 PLIF實驗得出以下結論：⑴ CO2稀釋率增加，混合氣預混燃燒火焰前鋒面高度降低，燃燒速率顯著下降；隨著CO2稀釋率的增加，OH基的整體分布區域減小，整體分布高度降低。⑵組分中 H2含量的增加，前鋒面高度降低，火焰燃燒速率顯著增加；部分 H2擴散到外圍擴散燃燒區域燃燒，OH基的分布區域變大，且OH基高濃度分