高频燃烧不稳定性单喷注器燃烧室模拟实验的研究

高频燃烧不稳定性单喷注器燃烧室常压燃烧的模拟实验依据相似理论在大气环境下进行.模拟燃烧室采用与实际燃烧室有相同声学频率的模拟件,喷注器采用实际尺寸喷注器,实验介质为高温富氧空气和蒸气煤油.п2=(po/pf)0.5(Qvo/qvf)作为确定性相似准则,п1=ν/(Lf)为被确定性相似准则.改变富氧空气流量,调节燃烧室声学振荡和燃烧脉动的相位关系,激励起燃烧室高频不稳定性燃烧.用同轴湍流射流混合流场的经验公式估算燃烧区的特征长度,通过相似准则和燃烧室热力学参数将实验结果换算到实际发动机工况.整套模拟实验系统包括煤油、空气和氧气供应系统,流量控制和测量系统,空气甲烷燃烧器,富氧空气和煤油换热器,模拟燃烧室和喷注器,实验参数采集和处理系统,冷却水供应及控制系统等.发动机实验表明,模拟实验系统和方法是可行的.     

发动机喷雾燃烧流场实验研究基本方法

燃烧流场的诊断测试以及规律阐释,对于发动机的设计研制和工程应用具有重要价值。该文围绕发动机燃烧室中喷雾燃烧流场的实验研究,总结了以现代光学诊断为主要手段的综合实验技术。分别针对喷雾两相流场、喷雾燃烧流场的测试分析,阐述了纹影法、激光多普勒测量、激光诱导荧光测量、激光粒子分析等测量方法的基本原理及实验系统。该文还对实验室常用的光学透明模型燃烧室,如单喷嘴圆柱燃烧室和环形燃烧室,及其燃烧流场的测量进行了介绍。该文旨在为相关研究者了解喷雾流场的光学实验测试技术提供参考,为新型燃烧流场测量仪器设备或新型测量技术的研发提供基础。     

超声速燃烧室等离子体射流点火实验平台设计

为研究超声速燃烧室等离子体射流点火特性,设计了一套包括超燃直连式实验台、点火装置、流场观测装置和测量控制系统的超声速点火和燃烧的实验平台。以煤油、乙烯为燃料,采用等离子体射流点火方式对该实验平台进行了测试,分析了典型火焰特征和燃料喷注位置对点火特性的影响。结果表明,该实验平台可完成超声速燃烧室等离子体射流点火实验,具有操作方便、实验效率高的优点,可为开展超声速点火和燃烧研究提供依据。     

使用生物质燃料的新型发动机

斯特林引擎公司开发出一种使用农业和森林废料如稻壳或木屑作燃料的新型发动机。气缸内的空气被加热和冷却以推动活塞,该发动机牵引力为5马力,可驱动3千瓦发电视。用废物作燃料使得发动机运行最经济,并且不污染大气。密封在新型STS发动机（外燃机）气缸内的空气从外部被加热和冷却而膨胀、收缩。该公司从美国斯特林技术公司获得亚洲的制造和销售权。该技术由斯特林技术公司开发,并拥有基本的专利权。该新型发动机的工作原理与现在的内燃机完全不同,内燃机是使用气化汽油在发动机中燃烧的。新的外燃机气缸内的空气从外面被加热而膨胀…     

高频燃烧不稳定性全尺寸头部燃烧室低压燃烧模拟实验的原理及实现

高频燃烧不稳定性一直是液体火箭发动机研制中最困难问题之一,模拟实验是有理论和实际意义的研究方法。全尺寸头部燃烧室低压燃烧模拟实验采用实际燃烧室的头部和身部,用高温空气和气态燃料作介质,在较低的燃烧室压力下进行模拟实验。依据相似理论,选择被确定性相似准则和确定性相似准则,通过改变空气流量、温度、气态燃料的流量以及燃烧室喉部调节锥位置而改变燃烧室声学振荡和燃烧脉动的相位关系,激励起燃烧室高频不稳定性燃烧。通过相似准则和燃烧室热力参数将实验结果换算到实际发动机工况。整套模拟实验系统包括空气加热器、换热器、燃料蒸发器、模拟燃烧室、空气和燃料供应及控制系统、实验参数采集和处理系统、冷却水供应及控制系统等。系统可用于研究特定燃烧室的高频燃烧不稳定性裕度、抗脉动装置的效果、不同喷注器排列方案的相对优劣以及发动机启动阶段的工作特性。     

燃烧室几何形状对柴油机排放特性影响的数值分析

针对两种不同几何形状燃烧室,对柴油机燃烧过程进行数值仿真计算,得到了不同几何形状燃烧室的污染物排放情况,用以研究燃烧室形状对排放特性的影响。得到了柴油机燃烧过程中排放生成物NOx、Soot、HC、CO随时间历程的生成规律和空间生成位置,数值仿真还包括了燃烧室温度场、压力场等瞬态结果,弥补了实验过程中无法提供三维可视场结果的缺陷。     

静电喷雾技术影响汽油燃烧特性的实验

针对汽油的燃烧特性,搭建了基于静电喷雾燃烧技术试验台,对燃烧室内沿轴向位置的气相温度和燃烧室内关键位置烟气组分的变化规律进行测试。实验用直径和高度分别是50 cm和80 cm的铁桶模拟燃烧室,在桶的一侧同一条直线上纵向均匀间隔10 cm打出若干个圆孔;采用桑塔纳3 000的喷油器使汽油雾化;用针尖电极和静电发生器使汽油带上静电。当喷油器喷射出来的汽油持续燃烧时让热电偶和废气分析仪的探头通过圆孔伸入到铁桶各个高度的中心部位,分别测试带上静电前后桶内沿轴向位置的气相温度和关键位置气体组分的变化规律。实验结果表明,静电喷雾燃烧技术明显提升汽油燃烧的热效率和改善烟气的排放,使用静电喷雾燃烧技术后,喷嘴附近温度升高幅度可以达到18%左右;HC排放下降幅度可以达到60%以上,CO排放下降幅度可以达到58%以上,CO2排放的增加幅度可以达到52%以上,NOX排放下降幅度可以达到45%以上。从而为节能减排提供了一条新的思路。     

固体火箭超燃冲压发动机燃烧室初步实验研究（英文）

目的:通过发动机直连式实验,验证燃气发生器产生的富燃燃气可以在超声速气流中二次燃烧,进而证明固体火箭超燃冲压发动机方案的可行性,并初步评估固体火箭超燃冲压发动机燃烧室的工作性能。创新点:1.提出固体火箭超燃冲压发动机构型方案,并开展固体火箭超燃冲压发动机燃烧室直连式实验研究;2.验证了固体火箭超燃冲压发动机构型可行;3.初步评估了固体火箭超燃冲压发动机燃烧室的工作性能。方法:1.通过直连式实验测定固体火箭超燃冲压发动机燃烧室的工作参数(图2、3和4);2.通过实验现象(图8)和数据处理,确定燃气发生器产生的富燃燃气可以在超声速燃烧室中燃烧,进而确定固体火箭超燃冲压发动机方案的可行性;3.初步确定发动机燃烧室的工作性能(公式(6)和(7))。结论:1.燃气发生器中产生的富燃燃气可以在超声速燃烧室中燃烧,固体火箭超燃冲压发动机构型方案可行;2.初步评估了固体火箭超燃冲压发动机燃烧室的工作性能,总压恢复系数约为0.6,燃烧效率约为90%;3.燃气发生器产生的部分一次燃气沉积于燃气发生器喉部,使燃气发生器的工作压力增加,进而引起富燃燃气质量流量的增加;4.燃烧室中的总压损失主要集中在富燃燃气入口处,总压损失主要由射流引起的激波和燃气二次燃烧引起。     

斯特林式燃烧焓测量仪的教学方法设计

针对新研发的斯特林式燃烧焓测量仪,设计了一个适用于本科教学、测量有机物燃烧焓的标准化实验方法。首先测量有机物的燃烧速率和物质燃烧时测量仪的输出功率,然后建立数学模型,确立燃烧焓与输出功率间的数学关系,再利用一种标准物质(无水乙醇)标定仪器的热功转换效率,最后将待测物的燃烧速率和输出功率代入数学模型计算其燃烧焓。     

燃烧室声学特性模拟实验及应用

介绍了补燃循环液体火箭发动机燃烧室声学特性模拟实验原理、方法和在发动机高频燃烧不稳定性研究中的应用。模拟实验系统包括激励源、模拟燃烧室和声学特性测量系统等。激励源为扬声器或者喷嘴气流。模拟燃烧室是依据高频燃烧不稳定性特征设计、与实际燃烧室有相同固有频率的缩尺件。声学特性测量系统包括麦克风、频谱分析仪和示波器等。模拟实验主要用于研究特定燃烧室的声学特性，研究给定燃烧室结构下喷嘴和隔板的优化设计，研究高频燃烧不稳定性的机理。     

钾燃烧演示实验的再改进

新人教版高中化学必修一“碱金属化学性质的比较”一节有钾在空气中燃烧的实验,但该实验燃烧现象不明显,不利于学生观察。基于此,采用改变加热方式、受热实验仪器、钾的颗粒大小等手段优化实验方案,实验结果表明:教师在课堂演示时可采取在铜片、燃烧匙上进行燃烧实验,学生分组操作可采用石棉网进行燃烧实验。     

钠在氯气中燃烧实验的改进

人教版高中化学必修2钠在氯气中燃烧实验:将钠放在石棉网上加热至燃烧,再将盛有氯气的集气瓶倒扣在燃烧的钠上面。一、实验存在的问题在教学中笔者发现,实验存在不完善之处。1.若对钠加热时间长了,则消耗钠的量多,与氯气反应的量就减少;若对钠加热的时间短,则可能观察不到钠与氯气反应的现象。2.在对钠加热时会生成氧化钠,将钠与氯气隔开,反应可能无法继续进行。3.若氯气的密度比空气的密度大,则在集气瓶     

火焰稳定器对直喷式燃烧室污染物生成影响的研究

本文通过实验研究了不同火焰稳定器对直接喷射式低污染燃烧室燃烧和污染物排放的影响。实验中所用的火焰稳定器分别为45°,60°旋流角的旋流器和三种开孔率不同的多孔板。采用test360烟气测试仪测量在分别改变燃气和空气的流量的条件下。相应的燃烧室出口温度,N())【和C0生成量。通过对采用不同火焰稳定器燃烧室所得到的不同燃烧与排放性能的分析比较,研究了火焰稳定器对燃烧和污染物排放的影响。     

新型高效的加热技术

日本川崎制铁水岛炼钢厂经过不懈努力,成功开发出利用高循环蓄热式热交换系统的高效加热技术。这种利用高温氮气,既节能又益于环境的无氧加热方式在世界上尚属首例。川崎制铁在新技术开发中,首先对产生氮氧化物的蓄热式燃烧器进行了改造,研制出符合环境标准的大燃烧量的新型燃烧室,并通过采用蓄热式加热的氮气喷气加热器,大大提高了薄钢板的质量。川崎制铁在开发新技术的过程中,首先将蓄热式热交换系统应用于平炉或玻璃熔炉方面。这种热交换系统将回收自高温燃烧气体的热能用于燃烧或加热空气。80年代,英国对蓄热体进行了改造,提出…     

火柴为什么不同时燃烧

在《燃烧与灭火》一课中,为了使学生理解燃烧需要达到一定的温度,我设计了这样的实验: 在铁架台上固定一块圆形薄铜片(铜的导热性能较好),然后在圆铜片的某一半径上由中心依次向外排列三根火柴(如下图),用酒精灯对准圆铜片的中心加热,让学生观察哪一根火柴最先燃烧。 师:在实验中,你发现哪一根火柴最先燃烧起来? 生:放在中间的火柴最先燃烧,放在最外边的火柴过了一段时间才燃烧起来。 师:点燃酒精灯后,三根火柴是不是都会受热?为什么?     

几组初中化学概念的辨析

一、点燃、燃烧、加热、高温 有些化学反应的发生是需要点燃、加热、高温、催化剂、通电等条件的.同学们在注明条件时,一定要区分清各种条件的适用范围. 点燃是使可燃物温度达到着火点,其结果使可燃物发生燃烧.可燃物被点燃后,燃烧产生的热可使其继续燃烧.     

空气引射对燃烧室燃烧特性的影响

为了研究空气引射对航空发动机MILD燃烧特性的影响,用安装在空气扩压器壁面上的引射环缝开关,控制空气喷嘴的引射状态,研究不同燃油当量比下,空气射流速度对引射和无引射时燃烧特性和污染物排放的影响机制。结果表明,新型燃烧室的各项燃烧性能优良、NO_x排放远低于常规燃烧室,对低污染燃烧室设计有工程应用价值。     

斯特林引擎功率的影响因素

为了设计合理的斯特林引擎以提高斯特林小车性能,对影响斯特林引擎功率的因素进行了研究。收集了一系列有关α、γ型斯特林小车规格与功率的实验数据,通过理论计算和使用Matlab软件作图,就行程容积比、死容积比和温度比对输出功率的影响进行了定量分析。研究表明,温度比是斯特林引擎功率的主要影响因素,温度比越大功率越大;行程容积比存在一个极值点使功率输出最大;α型斯特林引擎相比γ型斯特林引擎更容易受到死容积比的影响;同规格、同温度比条件下,α型斯特林引擎比γ型斯特林引擎输出功率更高。使用Matlab软件作图,可以直观地看出关系曲线和极值点,对设计小型斯特林引擎提供了指导和参考。     

也谈钠的燃烧实验改进

钠在空气中燃烧的实验,人教版必修1中采用坩埚加热(装置如图1所示),而鲁科版则采用在石棉网上加热(装置如图2所示),两种方法均有许多缺点.用坩埚装置可视性差,实验之后附在坩埚底部的黑色物质较多,难于清洗;若在石棉网上加热,实验时间长,表面黑色物质附着多,燃烧刚完成时很难看到淡黄色固体.     

氨气在氧气中燃烧的实验设计

针对氨气在纯氧条件下燃烧火焰不稳定且实验成功率不高的状况,进行了实验探究.设计了一套氨气在氧气中燃烧的简易实验装置,让通有氨气和氧气的两导管相接触后点燃,可观察到氨气在氧气中安静燃烧,实验现象明显,效果较好;此实验可作为氨气性质的课外拓展延伸,利于学生加深对氨气还原性的认识,进一步提升学习化学的兴趣.