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调频流控振荡技术与脉冲燃烧的实验研究

作　者: 孙赫晨
导　师: 赵静野
学　校: 北京建筑工程学院
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 脉冲燃烧流体自控振荡反馈回路振荡频率
分类号: TK16
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

节约能源与保护环境是关于能源合理使用的重要课题。面对我国能源利用水平较低，导致能源消耗量大的现状，以及氮氧化合物等污染日趋严重的事实，节约能源与保护环境工作在我国日益受到关注。本课题首先进行脉冲燃烧实验，分别从课题研究背景、基础理论、FLUENT模拟以及实验进行研究。通过数值模拟，可以分析燃烧器内部的温度分布以及NO_x浓度分布；通过实验研究，可以得到脉冲燃烧在不同的热负荷下的热效率以及NO_x生成量，并通过分析得到热负荷在10kW-18kW这个范围内进行变化时，频率范围在18Hz-22Hz时可以保证脉冲燃烧在较高的热效率和较低NO_x浓度下正常工作。本课题以流体自控振荡器作为脉冲燃烧的脉冲源，流体自控振荡器的振荡频率与脉冲燃烧频率密切相关，通过对流体自控振荡器的结构进行优化，对不同长度反馈回路的振荡器进行数值模拟以及实验研究，分析了流量Q与频率f、雷诺数与斯特罗哈数之间的关系。并通过数值模拟以及实验研究均可以证明具有不同长度反馈回路的振荡器的流量与频率之间具有良好的线性关系，并可以证明当流量一定时，随着反馈回路长度的增加，频率不断减小。最后，本文对流体自控振荡技术的相关问题进行了深入探讨。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-13
  1.1 课题研究背景  7
  1.2 流控振荡技术的研究意义及国内外研究现状  7-9
    1.2.1 流控振荡技术的研究意义  7-8
    1.2.2 流控振荡技术的研究进展  8-9
  1.3 脉冲燃烧技术的研究意义及国内外研究现状  9-11
    1.3.1 脉冲燃烧技术的研究意义  9-10
    1.3.2 脉冲燃烧技术的研究进展  10-11
  1.4 课题主要研究内容  11-12
  1.5 本章小结  12-13
第2章基础理论研究  13-18
  2.1 流控振荡技术的基础理论研究  13-15
    2.1.1 射流理论  13-14
    2.1.2 Coanda效应  14
    2.1.3 流控振荡的原理及特点  14-15
  2.2 脉冲燃烧技术的基础理论研究  15-17
    2.2.1 脉冲燃烧技术的基本原理  15-16
    2.2.2 瑞利准则  16-17
    2.2.3 NOx的生成机理  17
  2.3 本章小结  17-18
第3章数值模拟  18-37
  3.1 关于FLUENT软件  18
  3.2 流控振荡器的数值模拟  18-30
    3.2.1 流控振荡器数值模型建立  18-20
    3.2.2 流控振荡器的数值计算  20-22
    3.2.3 流控振荡器的数值模拟结果与分析  22-30
  3.3 脉冲燃烧的数值模拟  30-36
    3.3.1 脉冲燃烧的数值模型建立  30-32
    3.3.2 脉冲燃烧数值计算  32-34
    3.3.3 脉冲燃烧的数值模拟结果与分析  34-36
  3.4 本章小结  36-37
第4章实验研究  37-54
  4.1 脉冲燃烧的实验研究  37-46
    4.1.1 气相色谱分析  37
    4.1.2 实验目的  37-38
    4.1.3 脉冲燃烧实验台的设计  38-40
    4.1.4 实验结果及分析  40-46
  4.2 流控振荡器的实验研究  46-53
    4.2.1 实验目的  46
    4.2.2 流控振荡器实验台的设计  46-48
    4.2.3 实验结果及分析  48-53
  4.3 本章小结  53-54
第5章流控振荡技术的相关探讨  54-58
  5.1 流控振荡装置的设计探讨  54-56
    5.1.1 主要结构的设计探讨  54
    5.1.2 分流劈的设计探讨  54-56
  5.2 对称问题的探讨  56-57
  5.3 本章小结  57-58
结论与展望  58-60
  结论  58
  展望  58-60
参考文献  60-63
附录  63-66
攻读硕士学位期间发表的论文  66-67
致谢  67

调频流控振荡技术与脉冲燃烧的实验研究

内容摘要

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