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高炉煤气发动机燃烧模拟试验研究
| 论文题名： | 高炉煤气发动机燃烧模拟试验研究 |
| 关键词： | 高炉煤气;发动机;燃烧模拟;直接摄像法 |
| 摘要： | 高炉煤气是一种优质、高效、清洁的燃料，但毒性极强，如能很好利用，可有效地解决燃煤锅炉对环境造成的酸污染与粉尘污染，使废弃的能源得到充分有效利用，改善环境，具有很好的社会效益和经济效益。 对燃烧特性试验方法进行了总结，并指出燃料的性质、当量比、初始温度、初始压力及添加剂等是层流燃烧实验中的主要影响因素。提出了高速摄像中图像判读的方法和图像处理方法,并且对高炉煤气预混层流的相关理论和试验参数进行了计算。 在定容燃烧弹内进行高炉煤气定容燃烧实验，采用直接摄像法获取层流条件下火焰传播过程，尽量模拟发动机在压缩冲程接近终了时的高炉煤气的压力和温度，以预混层流火焰的角度研究发动机燃用高炉煤气的燃烧特性。分析了高炉煤气层流燃烧影响因素，如不同组分、当量比、初始压力及初始温度等在火焰传播期对容弹内气体压力、火焰传播速度及马克斯坦长度值等的影响。研究高炉煤气不同初始条件下对燃烧性能的影响规律，为高炉煤气发动机的设计提供依据。结果表明：在理论当量比附近，火焰传播的稳定性较好，并且与曲面拉伸火焰传播速度相比，当量比对平面无拉伸层流火焰的传播速度影响不大；在无火焰拉伸的影响下，各当量比条件高炉煤气的火焰传播速度较有火焰拉伸时有所降低。随着高炉煤气中CO含量的增加，马克斯坦长度值呈增加趋势，火焰传播速度和火焰稳定性都有所提高。高炉煤气的组分对火焰传播速度的影响大于当量比的影响。随着初始压力的升高拉伸火焰传播速度变得较慢。但压力对于火焰稳定性的影响并不起主要作用。随着预混气初始温度的提高，火焰传播速度增加，火焰前峰面趋于不稳定。 本文通过可视化定容燃烧弹内预混层流高炉煤气燃烧特性的试验研究，对高炉煤气的燃烧特性进行了研究，为开发高效高炉煤气发动机提供理论依据。 |
| 作者： | 胡坤 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 刘永启 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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