中文摘要
以实验研究和理论分析相结合的方法研究同轴旋转交叉射流的输运特性和燃烧反应特性,为实现低压热脏煤气高效洁净燃烧和探寻彩色环保建材劈离砖廉价代用燃料提供科学依据。以同轴旋转交叉射流模式构筑高度湍动的紊流流场,加强煤气引射过程,增强粘性剪切和揉搓摩擦作用,促进气团破碎和掺混,借助三维激光动态粒子分析仪、热线风速仪、高速摄像机、色谱仪和激光测温仪测定流场速度、浓度和温度分布以及流线走向趋势和气团涡旋演变规
结题摘要
以实验研究和理论分析相结合的方法研究同轴旋转交叉射流过程的输运特性和燃烧反应特性。建立了同轴交叉旋转射流实验装置,把湍流脉冲参量、分子输运特性以及化学动力学因素相结合,建立了流动、传热、传质和组分的控制方程组,构造了同轴交叉旋转射流燃烧过程数学模型,用数值模拟的方法研究了流场的流动、传热和传质特性。研究表明,流场内粘性剪切作用剧烈,随着流速的增加,气团之间的揉搓摩擦作用不断增强,有助于不同气体微团的破碎和掺混,同时也促进对流传质的强化,为实现化学配比高效燃烧提供了条件。将同轴交叉旋转射流过程应用于低热值高炉煤气的燃烧,在攀钢煤化工厂一座60万大卡的甲基萘管式加热炉上进行了工业性试验,试验取得了圆满成功。钢铁企业大量富产低热值高炉煤气,高炉煤气放散不仅浪费资源,而且造成大气的污染,如何利用高炉煤气成为我国钢铁企业亟待解决的问题,本项目研究,为解决低热值高炉煤气的利用开辟了一条新路,对企业的节能减排工作做出了贡献,具有十分良好的经济价值。
