管道内障碍物对氢—空气预混火焰传播动力学影响研究
发布时间：2025-06-24 04:05
随着传统化石能源的消耗,以及其燃烧产物带来的环境问题,寻求新的替代能源变的日趋重要。氢能源具有众多优点,如来源广泛、产物零污染、燃烧热值高,被视为最具前景的新能源。然而由于氢气的特殊性质,如高扩散性、低密度、低点火能和宽点火极限等,使得任何泄漏后的氢气都有可能发生爆燃甚至是爆轰。因此从氢安全角度出发,开展氢-空气预混气体燃烧研究是预防火灾和爆炸事故中最基础、最核心的课题。同时内燃机的燃烧过程也涉及到封闭空间的预混燃烧,其过程包括火焰加速、爆燃转爆轰和准态爆轰等阶段,因此具有重要的工程应用意义。目前关于氢-空气预混火焰研究往往在含有刚性障碍物的管道中,即不可发生形变的障碍物,而对于柔性障碍物、多孔板等特殊结构下预混火焰传播特性关注较少。而开展刚性、柔性障碍物下预混火焰传播的对比研究和多孔板下火焰传播动力学以及焠熄机理的研究对提高氢能源的安全具有至关重要的作用。因此本文主要完成两个研究目标。第一个目标是系统地对比研究刚性、柔性两种障碍物下预混火焰燃烧动力学特性、流场流动特性、火焰传播动态特性及其内在机理和压力变化特性。本文另外一个目标是研究多孔板下火焰传播动力学特性、火焰焠熄极限和火焰焠熄的...
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 光滑管道内预混火焰传播
1.2.2 刚性障碍物管道内预混火焰传播动力学研究
1.2.3 柔性性障碍物管道内预混火焰传播动力学研究
1.2.4 火焰焠熄机制
1.3 前人研究不足与本论文研究目的
1.4 本论文主要研究内容与章节安排
第2章 障碍物管道中氢-空气预混火焰传播实验研究
2.1 引言
2.2 实验系统与实验方法
2.2.1 燃烧管道
2.2.2 配气系统
2.2.3 高速相机
2.2.4 纹影光学系统
2.2.5 高压点火系统
2.2.6 压力记录系统
2.3 障碍物
2.3.1 刚性与柔性障碍物
2.3.2 孔板
2.4 实验程序与初始条件
2.4.1 实验方法
2.4.2 实验程序
2.4.3 实验初始条件
2.5 实验参数
2.5.1 纹影图片
2.5.2 预混火焰压力
2.6 本章小结
第3章 刚性障碍物管道中预混火焰传播动力学研究
3.1 引言
3.2 管道中预混火焰传播动力学发展过程
3.3 氢气当量比对预混火焰传播动力学影响
3.4 障碍物阻塞比对预混火焰传播动力学影响
3.4.1 预混火焰传播速度
3.4.2 预混火焰传播压力
3.5 连续障碍物下预混火焰传播特性研究
3.5.1 预混火焰传播动力学过程及传播速度
3.5.2 预混火焰传播压力
3.6 单一障碍物与连续障碍物下火焰加速机理分析
3.7 本章小结
第4章 柔性障碍物管道中预混火焰传播动力学研究
4.1 引言
4.2 流场流动显示
4.3 氢气当量比对预混火焰传播动力学影响
4.3.1 预混火焰传播形态及传播速度
4.3.2 预混火焰传播压力
4.4 柔性障碍物阻塞比对预混火焰传播动力学影响
4.4.1 预混火焰传播动力学过程及传播速度
4.4.2 预混火焰传播压力
4.5 连续柔性障碍物下预混火焰传播特性研究
4.5.1 预混火焰传播动力学过程及传播速度
4.5.2 预混火焰传播压力
4.6 本章小结
第5章 多孔板对管道中预混火焰传播动力学影响研究
5.1 引言
5.2 单一多孔板对管道中预混火焰传播动力学影响研究
5.2.1 预混火焰传播过程
5.2.2 预混火焰传播速度
5.2.3 预混火焰压力
5.3 双孔板对管道中预混火焰传播动力学影响研究
5.3.1 预混火焰传播过程
5.3.2 预混火焰传播速度
5.3.3 预混火焰压力
5.4 多孔板焠熄预混火焰机理研究
5.4.1 预混火焰传播行为
5.4.2 多孔板厚度对火焰传播速度影响
5.4.3 多孔板厚度对火焰传播压力影响
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 主要创新点
6.3 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间参与的科研项目
本文编号：4052460
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 光滑管道内预混火焰传播
1.2.2 刚性障碍物管道内预混火焰传播动力学研究
1.2.3 柔性性障碍物管道内预混火焰传播动力学研究
1.2.4 火焰焠熄机制
1.3 前人研究不足与本论文研究目的
1.4 本论文主要研究内容与章节安排
第2章 障碍物管道中氢-空气预混火焰传播实验研究
2.1 引言
2.2 实验系统与实验方法
2.2.1 燃烧管道
2.2.2 配气系统
2.2.3 高速相机
2.2.4 纹影光学系统
2.2.5 高压点火系统
2.2.6 压力记录系统
2.3 障碍物
2.3.1 刚性与柔性障碍物
2.3.2 孔板
2.4 实验程序与初始条件
2.4.1 实验方法
2.4.2 实验程序
2.4.3 实验初始条件
2.5 实验参数
2.5.1 纹影图片
2.5.2 预混火焰压力
2.6 本章小结
第3章 刚性障碍物管道中预混火焰传播动力学研究
3.1 引言
3.2 管道中预混火焰传播动力学发展过程
3.3 氢气当量比对预混火焰传播动力学影响
3.4 障碍物阻塞比对预混火焰传播动力学影响
3.4.1 预混火焰传播速度
3.4.2 预混火焰传播压力
3.5 连续障碍物下预混火焰传播特性研究
3.5.1 预混火焰传播动力学过程及传播速度
3.5.2 预混火焰传播压力
3.6 单一障碍物与连续障碍物下火焰加速机理分析
3.7 本章小结
第4章 柔性障碍物管道中预混火焰传播动力学研究
4.1 引言
4.2 流场流动显示
4.3 氢气当量比对预混火焰传播动力学影响
4.3.1 预混火焰传播形态及传播速度
4.3.2 预混火焰传播压力
4.4 柔性障碍物阻塞比对预混火焰传播动力学影响
4.4.1 预混火焰传播动力学过程及传播速度
4.4.2 预混火焰传播压力
4.5 连续柔性障碍物下预混火焰传播特性研究
4.5.1 预混火焰传播动力学过程及传播速度
4.5.2 预混火焰传播压力
4.6 本章小结
第5章 多孔板对管道中预混火焰传播动力学影响研究
5.1 引言
5.2 单一多孔板对管道中预混火焰传播动力学影响研究
5.2.1 预混火焰传播过程
5.2.2 预混火焰传播速度
5.2.3 预混火焰压力
5.3 双孔板对管道中预混火焰传播动力学影响研究
5.3.1 预混火焰传播过程
5.3.2 预混火焰传播速度
5.3.3 预混火焰压力
5.4 多孔板焠熄预混火焰机理研究
5.4.1 预混火焰传播行为
5.4.2 多孔板厚度对火焰传播速度影响
5.4.3 多孔板厚度对火焰传播压力影响
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 主要创新点
6.3 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间参与的科研项目
本文编号：4052460
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/4052460.html
最近更新
教材专著
