不同湍流强度下煤粉颗粒群着火及燃烧特性的光学诊断研究

• 作者: 何勇 刘丝雨 刘颖祖 王智化 祁胜 辛世荣
• 来源期刊: 实验流体力学
• 学科: 工学
• 关键词: 煤粉颗粒群 着火 燃烧 湍流火焰结构 OH-PLIF
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 复杂流场光学诊断技术专栏
• 页码范围: 61-69
• 页数: 9页
• 分类号: TK16
• 字数: 6264字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11729/syltlx20200033

摘要

利用Hencken型平面火焰燃烧器搭建携带流反应系统,研究了不同湍流强度下煤粉颗粒群的着火及燃烧特性.煤粉被一次风送入温度、氧含量(本文所称"氧含量"是指氧的摩尔分数,mole fraction)可调节的高温烟气中形成稳定的射流火焰,利用OH平面激光诱导荧光技术(OH-Planar Laser-Induced Fluorescence,OH-PLIF)观测煤粉射流火焰着火、群燃等阶段的瞬态结构,基于对火焰图像的处理探究煤粉颗粒群的着火及燃烧特性.OH-PLIF的测量结果表明,在煤粉射流火焰的上游,射流外围区域的煤粉首先发生脱挥发分并着火,外围已燃的煤粉释放出大量热量并不断向射流内部传递,促进了射流内部区域煤粉颗粒群挥发分的析出.在高速一次风的卷吸及扰动作用下,析出的挥发分与氧之间不断扩散、混合,燃烧的OH锋面逐渐向射流中心区域延伸并连接成片,出现挥发分群燃火焰.实验结果表明:层流状态下,煤粉射流火焰窄而明亮;随着一次风湍流强度的增强,射流中煤粉颗粒的扩散运动变得剧烈,火焰形态发生变化,着火距离显著缩短.本文定量地研究了不同湍流强度下背景烟气温度(1200～1700 K)、烟气氧含量(10％～30％)以及一次风氧含量(5％～45％)对煤粉颗粒群着火延迟的影响规律.随着背景烟气温度、送风氧含量的升高,着火延迟时间逐渐缩短,但存在阈值现象,一旦背景烟气温度或送风氧含量超出某一阈值,其对煤粉颗粒群着火延迟的影响变弱,控制煤粉颗粒群着火行为的主导因素随之发生改变.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	何勇	浙江大学能源清洁利用国家重点实验室	511	9054	45.0	65.0
2	王智化	浙江大学能源清洁利用国家重点实验室	131	1190	20.0	30.0
3	祁胜	浙江大学能源清洁利用国家重点实验室	1	0	0.0	0.0
4	刘丝雨	浙江大学能源清洁利用国家重点实验室	7	211	4.0	7.0
5	辛世荣	浙江大学能源清洁利用国家重点实验室	1	0	0.0	0.0
6	刘颖祖	浙江大学能源清洁利用国家重点实验室	5	15	2.0	3.0