工业用生物燃油燃烧机的设计理论及实验研究
发布时间：2024-02-25 17:28
能源作为人们日常生活、社会文明进步和经济发展的主要物质基础,随着人们的过度开采,石油、煤炭、天然气等资源越来越匮乏,甚至在21世纪中叶将有部分化石燃料被耗尽。另外,在我国不仅能源消耗巨大,而且能源利用率低、能源消费结构失衡,使得环境污染严重,据统计,目前我国二氧化碳的排放总量仅次于美国居世界第二位,二氧化硫的排放量居世界第一,而我国二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%,氮氧化物排放量的66.7%均来自化石燃料的燃烧。为了减缓能源危机和环境污染,人们开始寻找开发利用新型能源。生物质能作为一种清洁无污染的能源,被很多国家广泛接受,特别将生物质能热裂解成生物燃油等液体燃料被西方发达国家广泛利用。但由于生物燃油燃烧困难,利用传统的燃烧设备燃烧生物燃油会带来很多不利影响,而生物燃油却缺少专用的燃烧设备,这不仅阻碍了生物质裂解制燃油技术的发展,更加影响了生物质能的合理化利用。因此,本文以国家863项目“斜板槽式低能耗精控加热型生物质快速裂解制生物燃油及混合乳化新技术”为依托,收集和查阅了国内外有关燃油燃烧机的大量文献、资料,并对其进行了深入的学习和研究,以节能减排、将生物燃油进行充分雾化...
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.1.1 研究的背景
1.1.2 研究的意义
1.2 生物燃油的燃烧应用
1.3 燃烧机国内外研究现状及发展趋势
1.3.1 国外燃烧机的研究现状
1.3.2 国内燃烧机的研究现状
1.3.3 发展趋势
1.4 研究的主要内容
2 生物燃油性能实验及燃烧理论研究
2.1 生物燃油成分
2.2 生物燃油主要理化特性实验研究
2.2.1 实验样品及仪器
2.2.2 实验方法及结果分析
2.3 燃烧基本理论分析
2.3.1 热理论分析
2.3.2 热动力学分析
2.4 生物燃油燃烧特性研究
2.4.1 生物燃油燃烧方式
2.4.2 生物燃油燃烧的过程
2.4.3 升温速率的影响
2.5 生物燃油雾化特性参数研究
2.5.1 雾化特性参数
2.5.2 雾化影响因素
2.6 本章小结
3 生物燃油燃烧机设计及其理论研究
3.1 生物燃油燃烧理论计算
3.1.1 燃烧所需空气量计算
3.1.2 燃烧后温度计算
3.2 生物燃油燃烧机机理
3.2.1 生物燃油燃烧机基本结构
3.2.2 生物燃油燃烧机工作原理及主要技术参数
3.2.3 生物燃油燃烧机设计原则
3.3 燃油供给系统的理论计算
3.3.1 燃烧机油泵和油管设计
3.3.2 生物燃油预热系统理论分析
3.4 喷嘴结构理论计算
3.4.1 雾化喷嘴的设计
3.4.2 雾化喷嘴直径的计算
3.4.3 拉瓦尔管理论计算
3.4.4 雾化角的设计
3.5 供风系统理论计算
3.5.1 稳焰机理及稳焰方式
3.5.2 燃烧机配风原则
3.5.3 配风器的设计
3.6 点火装置的设计
3.7 燃烧控制系统设计
3.7.1 控制方案
3.7.2 控制系统硬件设计
3.7.3 控制系统软件设计
3.8 本章小结
4 基于FULENT生物燃油燃烧机数值模拟研究
4.1 数值模拟技术
4.2 数学模型及方程建立
4.3 基于FLUENT燃烧机数值模拟过程及模型建立
4.3.1 模型建立
4.3.2 网格划分
4.3.3 边界条件
4.4 基于FLUENT燃烧机数值模拟结果及分析
4.4.1 松弛因子的选择
4.4.2 生物燃油雾化计算结果与分析
4.4.3 生物燃油燃烧计算结果与分析
4.5 本章小结
5 工业用生物燃油燃烧机的实验研究
5.1 实验研究依据
5.2 喷雾性能实验研究
5.2.1 实验仪器及检测装置
5.2.2 实验过程
5.2.3 喷嘴直径对雾化质量的影响
5.2.4 供风压力对雾化质量的影响
5.2.5 生物燃油温度(粘度)对雾化质量的影响
5.3 样机实验及其优化控制
5.3.1 实验样机
5.3.2 实验过程
5.3.3 实验结果分析
5.3.4 燃烧优化控制
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3910648
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.1.1 研究的背景
1.1.2 研究的意义
1.2 生物燃油的燃烧应用
1.3 燃烧机国内外研究现状及发展趋势
1.3.1 国外燃烧机的研究现状
1.3.2 国内燃烧机的研究现状
1.3.3 发展趋势
1.4 研究的主要内容
2 生物燃油性能实验及燃烧理论研究
2.1 生物燃油成分
2.2 生物燃油主要理化特性实验研究
2.2.1 实验样品及仪器
2.2.2 实验方法及结果分析
2.3 燃烧基本理论分析
2.3.1 热理论分析
2.3.2 热动力学分析
2.4 生物燃油燃烧特性研究
2.4.1 生物燃油燃烧方式
2.4.2 生物燃油燃烧的过程
2.4.3 升温速率的影响
2.5 生物燃油雾化特性参数研究
2.5.1 雾化特性参数
2.5.2 雾化影响因素
2.6 本章小结
3 生物燃油燃烧机设计及其理论研究
3.1 生物燃油燃烧理论计算
3.1.1 燃烧所需空气量计算
3.1.2 燃烧后温度计算
3.2 生物燃油燃烧机机理
3.2.1 生物燃油燃烧机基本结构
3.2.2 生物燃油燃烧机工作原理及主要技术参数
3.2.3 生物燃油燃烧机设计原则
3.3 燃油供给系统的理论计算
3.3.1 燃烧机油泵和油管设计
3.3.2 生物燃油预热系统理论分析
3.4 喷嘴结构理论计算
3.4.1 雾化喷嘴的设计
3.4.2 雾化喷嘴直径的计算
3.4.3 拉瓦尔管理论计算
3.4.4 雾化角的设计
3.5 供风系统理论计算
3.5.1 稳焰机理及稳焰方式
3.5.2 燃烧机配风原则
3.5.3 配风器的设计
3.6 点火装置的设计
3.7 燃烧控制系统设计
3.7.1 控制方案
3.7.2 控制系统硬件设计
3.7.3 控制系统软件设计
3.8 本章小结
4 基于FULENT生物燃油燃烧机数值模拟研究
4.1 数值模拟技术
4.2 数学模型及方程建立
4.3 基于FLUENT燃烧机数值模拟过程及模型建立
4.3.1 模型建立
4.3.2 网格划分
4.3.3 边界条件
4.4 基于FLUENT燃烧机数值模拟结果及分析
4.4.1 松弛因子的选择
4.4.2 生物燃油雾化计算结果与分析
4.4.3 生物燃油燃烧计算结果与分析
4.5 本章小结
5 工业用生物燃油燃烧机的实验研究
5.1 实验研究依据
5.2 喷雾性能实验研究
5.2.1 实验仪器及检测装置
5.2.2 实验过程
5.2.3 喷嘴直径对雾化质量的影响
5.2.4 供风压力对雾化质量的影响
5.2.5 生物燃油温度(粘度)对雾化质量的影响
5.3 样机实验及其优化控制
5.3.1 实验样机
5.3.2 实验过程
5.3.3 实验结果分析
5.3.4 燃烧优化控制
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3910648
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