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中国土木工程学会燃气分会会刊
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旋流器应用于小功率蓄热式燃烧器的研究

论文作者郭双乾，秦朝葵杂志期数2022年1月刊
关键词蓄热式燃烧器；旋流器；小功率；仿真；实验测试
作者单位（同济大学机械与能源工程学院，上海201804）
采用实验测试与数值仿真相结合的方法，对旋流器应用于小功率蓄热式燃烧器进行研究。介绍实验系统，分析火焰形态、炉内温度特性和烟气排放。建立燃烧器模型和加热炉模型，通过数值仿真研究了过剩空气系数、空气预热温度、换向时间等因素对燃烧过程中压力分布、温度均匀性的影响。结果表明：随着燃烧持续放热，火焰由淡蓝色逐渐变为透明状，高温烟气在炉内均匀弥散，炉内传热得到加强。过剩空气系数影响着燃烧器内气体混合及压力分布，增加空气量可使火焰长度变短。提高空气预热温度对促进燃烧有很大作用，同时能在更短的时间内达到最高温度。换向时间对炉内温升时间影响不大。在一定的范围内增长换向时间避免了频繁切换，炉内温度有所提高，但是过长的换向时间弱化了气流的混合，导致排烟区域温度降低，降低了炉内的温度均匀性，空气预热温度易出现低值。换向时间短时空气预热温度随时间分布较均匀，但易造成炉内压力波动频繁，炉内温度不易稳定。蓄热式燃烧技术具有低NOx排放的特点，除火焰区域外，炉内及排烟烟道中的NOx体积分数均在40×10-6以下。
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