多引射切圆预混燃烧辐射器的实验研究

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文多引射切圆预混燃烧辐射器的实验研究研究生：陈翔翔指导教师：徐江荣教授王关晴副教授2015年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityforDegreeofMasterExperimentalResearchonMultipleEjection/TangentialPremixedCombustionRadiatorCandidate：ChenXiangxiangSupervisor：Prof.XuJiangrong

2、A.Prof.WangGuanqingMarch,2015杭州电子科技大学硕士学位论文摘要多孔介质燃烧是一种新型燃烧技术，具有燃烧效率高、可燃极限拓宽、可调节功率范围大、污染物排放低等特点。本文利用多孔介质燃烧优势，结合多引射切圆预混技术，自行设计一种新型多引射切圆预混燃烧辐射器，并对其流动阻力、点火启动、燃烧与污染物排放等特性进行实验研究，具体内容如下：燃烧辐射器的阻力特性分别进行了冷态和热态条件下进行研究。冷态实验时，分析了风门开度和燃气热负荷对轴向各截面压力、轴向相邻两截面压力损失和第二预混

3、室内平均氧气含量的影响；研究表明，在燃气热负荷一定，风门开度变化时，轴向各截面压力、轴向相邻两截面压力损失和第二预混室内平均氧气含量随着风门开度的增大而增大，基本符合线性关系；在风门开度一定，轴向各截面压力、轴向相邻两截面压力损失随热负荷的增大而增大。但是，当燃气热负荷从3.7KW增大到3.9KW时，第二预混室内平均氧气含量逐渐减小，当燃气热负荷从3.9KW增大到4.2KW时，第二预混室内平均氧气含量逐渐增大。热态实验时，分析了风门开度和燃气喷嘴直径的影响，指出轴向各截面压力随着燃气喷嘴直径的减小

4、而增大；截面z=80mm处的压力随着风门开度的增大而减小，截面z=60mm和z=20mm处的压力随着风门开度的增大而增大。燃烧辐射器的点火启动特性（温度达到稳定状态）实验研究。实验分析了燃气喷嘴直径的影响，指出燃烧辐射器着火稳定时间随着燃气喷嘴直径的减小而减小，结果得出在燃气喷嘴直径为0.4mm时，燃烧辐射器的最短启动时间为4min。燃烧辐射器的燃烧与污染物排放的初步实验研究。着重分析了气喷嘴直径和风门开度对燃烧辐射的温度分布的影响，指出在燃烧稳定时，烧稳定时燃烧器出口温度（z=100mm处）随着

5、燃气喷嘴直径的减小而增大，并在燃气喷嘴直径为0.4mm时，温度最高可达816℃；燃烧器出口温度随着风门开度的变化并不是很明显，基本维持在625℃。当燃气喷嘴直径为0.6mm，燃气热负荷为2.85KW，出气压力为0.1MPa，风门开度为100%情况下的燃烧热效率为65%；烟气中测得的CO平均浓度为188.7ppm；NOX平均浓度为24.9ppm。关键词：多引射、切圆预混、多孔介质、燃烧辐射器I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTTheporousmediacombustion(PMC)isa

6、noveltechniquewithahighercombustionefficiency,lowerflammablelimit,largerpowerrange,loweremissions,andsoon.Anovelmultipleejection/tangentialpremixedburnerwaspresentedbycombingtheadvantagesoftheporousburnerwithmultipleejection/tangentialtechnique.Theexp

7、erimentswerecarriedouttoinvestigatetheflowresistance,ignition,combustionandemissionofthepremixedburner.Thedetailsasfollows:Theexperimentsoftheflowresistanceinburnerwereconductedatboththecoldandhotconditions.Atthecoldconditions,thepressuresondifferenta

8、xialcrosssections,thepressurelossbetweenthem,andtheO2contentsinthesecondpre-mixerwereanalyzedindetail.Theinfluencesofthethrottleopeningandcombustionloadontheburnerwerediscussed.TheO2contentsinthesecondpre-mixerincreaseswiththethrottleopeningin