火焰传播过程论文-杨铭斯,刘刚,孙少辰,张志军

火焰传播过程论文-杨铭斯,刘刚,孙少辰,张志军

导读:本文包含了火焰传播过程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:数值模拟,弯管阻火器,淬熄,爆炸压力

火焰传播过程论文文献综述

杨铭斯,刘刚,孙少辰,张志军[1](2018)在《弯管对阻火器管网内火焰传播过程影响的数值模拟研究》一文中研究指出针对乙烯-空气爆燃火焰在弯管阻火器中的传播与淬熄过程进行了数值模拟研究,采用了标准模型来描述爆炸中出现的湍流,选用EBU-Arrhenius燃烧模型来描述燃烧过程中湍流燃烧速率的变化,采用PISO算法对速度和压力耦合方程组进行解耦。模拟结果显示,在经过弯管时,火焰传播振荡加速,速度最高值达到43m/s。随后火焰传播速度逐渐减小,在到达阻火单元附近时产生了淬熄现象,火焰传播速度趋近于0 m/s。(本文来源于《化工装备技术》期刊2018年05期)

陈梦,窦志国,史增凯,张玉坤[2](2018)在《预混甲烷/空气激光等离子体点火火焰传播与发展过程研究》一文中研究指出基于平面火焰燃烧器设计并搭建了层流甲烷/空气预混燃气激光等离子体点火系统,研究了甲烷/空气预混燃气激光等离子体点火火焰传播与发展过程,发现将激光聚焦在层流火焰与扩散火焰交界面时点火成功率更高。通过大量重复性实验,获得了不同点火位置、当量比、入射激光能量下激光等离子体点火的成功率,发现贫燃、高激光能量更利于稳定燃烧火焰的形成。利用高速摄影技术获得了不同点火条件下火焰前沿位置随时间的变化规律,对火焰吹熄现象进行了研究,发现提高预混燃气当量比、增大入射激光能量能够降低火焰吹熄概率。(本文来源于《机电产品开发与创新》期刊2018年03期)

谭戬[3](2018)在《定容弹温度场不均匀性及其对球形火焰传播过程的影响》一文中研究指出层流燃烧速度作为重要的预混层流燃烧特征参数之一,其测量准确性对于化学动力学机理的开发和验证、湍流燃烧过程的模拟、燃烧设备的优化以及燃料闪点和最小点火能量预测模型的建立都具有十分重要的意义。目前,尽管众多学者利用定容弹测定了相关燃料的层流燃烧速度,但对于定容弹内初始温度场分布的研究较少,且并未详细分析弹内流体的叁维温度场分布以及其温度场不均匀性对球形火焰传播过程的影响。因此,本文利用数值模拟和实验相结合的方法研究了定容弹内流体介质的温度场分布情况及其对氢气-空气球形火焰传播过程的影响。首先,本文利用定容弹系统开展了不同当量比条件下氢气-空气的球形传播火焰实验,测定了其层流燃烧速度,并测定了不同加热带电压下定容弹内固定区域的温度数据。然后,本文利用Fluent软件建立了定容弹温度场分布的计算模型以及氢气-空气球形火焰传播过程的计算模型,并分别与相应实验结果对比,验证了模型准确性。进一步地,利用以上模型研究了定容弹内流体介质的温度场分布情况以及定容弹温度场分布对氢气-空气火焰传播过程和层流燃烧速度测量准确性的影响。本文的主要研究结果可以总结如下:(1)在加热状态下,弹内流体介质温度呈现出沿重力方向先下降后上升的变化趋势,且随弹内温度升高,弹内流体介质温度场不均匀性增大。当加热带电压为90V、120V和150V时,该定容弹初始温度测定的偏差最大可达到25K、40K和60K,流体介质在沿重力方向上的最大温差分别达到14K、23K和35K,弹内流体呈现出沿两侧玻璃内表面向下流动至容弹底部的中间区域交汇的流动趋势。同时,模拟结果表明在定容弹外壁布置均布热源有利于改善定容弹内流体介质温度场的不均匀性。(2)由于定容弹内流体介质温度场不均匀性的影响,球形火焰在传播过程中,其形状并未呈现出一个规则的圆形。在不均匀初始温度场条件下,二维球形传播火焰的上部火焰锋面距离点火中心的距离大于下部火焰锋面距离点火中心的距离,并且火焰传播的持续,这种不规则性增大。而加热带温度越高,这种不规则性更加明显。(3)对比均匀初始温度场与非均匀初始温度场条件下球形火焰传播过程的模拟结果,可以发现,在相同当量比和加热带加热电压下,非均匀初始温度场条件下测定的层流燃烧速度稍高于均匀初始温度场条件下测定的层流燃烧速度,且随着加热电压的升高,初始温度场的不均匀性进一步加大,层流燃烧速度测定偏差的绝对值也进一步扩大。当加热带电压分别为90V、120V和150V时,不均匀温度场导致的层流燃烧速度的测定误差大约为3%~4%、4%~5%和5%~7%。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2018-03-01)

谭迎新,谢溢月,霍雨江,韩意[4](2018)在《不同湍流状态对乙醇蒸气近爆炸下限火焰传播过程的影响》一文中研究指出利用FRTA爆炸极限测试仪和高速摄影仪,研究了湍流对乙醇蒸气火焰传播过程的影响.采用控制测试容器内搅拌子的转速获得不同湍流强度的方法,试验研究了乙醇蒸气在不同湍流强度下的火焰传播速度.研究结果表明:球形火焰前锋阵面在宏观静止状态时较为平滑,在湍流作用下球形火焰前锋的褶皱加强,火焰形状逐渐变为椭球形,火焰传播速度也随着湍流的增强而逐渐增大.当转速为0rad/s时,火焰传播的速度为1.3m/s,当转速为400rad/s时,火焰传播速度达到2.3m/s.(本文来源于《中北大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期)

谢溢月[5](2017)在《湍流对可燃气体(蒸气)爆炸极限及火焰传播过程的影响》一文中研究指出随着可燃气体(蒸气)的广泛应用,在其实际生产、储运、使用过程中引发的燃烧爆炸事故成为灾难性事故的主要形式之一。如何有效预防和控制可燃气体(蒸气)的燃爆事故仍是民用工业和军用生产领域亟待解决的新课题。目前,国内外主要是在宏观静止状态下对可燃气体(蒸气)爆炸特性参数进行测试研究,而在实际生产生活中,燃爆事故的发生多是处于湍流流场中。因此探究湍流对可燃气体(蒸气)爆炸极限和火焰传播过程的影响具有重要的理论参考价值与实际应用价值。本文参考相关测试标准,借助FRTA爆炸极限测试仪和高速摄影仪,研究湍流对可燃气体(蒸气)的爆炸极限及火焰传播过程的影响,并依据相关燃烧、爆炸理论,对试验结果进行定性和定量的分析、比较、总结。研究结果表明:(1)湍流状态下可燃气体(蒸气)的爆炸范围比宏观静止状态下变窄。湍流对可燃气体爆炸范围的影响幅度随着它相对分子质量的增大而增大,而对可燃蒸气爆炸范围的影响更为显着。湍流强度的增大一定程度上降低了其发生火灾事故的危险性。(2)湍流扰动会促使火焰形态发生变化,即火焰前锋阵面产生褶皱且边界不清晰,而且湍流强度越大,火焰前锋阵面褶皱越明显,火焰边界越模糊。在湍流的扰动下,火焰传播速度明显增大。(3)在实际生产生活中,虽然随着湍流强度的增大,可燃气体(蒸气)爆炸极限范围缩小,但在高湍流强度下火焰传播速度加快,因此应综合考虑,合理选择安全系数。综上所述,本文研究成果丰富了湍流状态下可燃气体(蒸气)的燃烧、爆炸理论,对评估常见可燃气体(蒸气)的燃爆危险性,预防其燃爆事故的发生有重要意义。(本文来源于《中北大学》期刊2017-04-10)

左焕阳[6](2017)在《开放空间预混燃气火焰传播过程的数值模拟》一文中研究指出天然气具有热值高、易储存、污染小等优点,有望能代替汽油成为新一代汽车燃料,但在其运输、储存和使用过程中可能意外泄漏而引发燃烧爆炸事故。本文以加气站这种开放空间燃气泄漏后意外引燃情况为研究背景,使用Fluent软件对开放空间中可燃气云被引燃后的火焰传播过程进行研究。物理计算区域为半径为5m的半球形开放空间,甲烷半球形气云体积浓度为9.5%,半径为0.3m~0.9m。由于计算的物理区域为半球形空间,因此文中首先进行了二维和叁维情况的计算,经对比发现两种情况下相同时刻温度场和压力场的分布几乎相同。为了节省计算机资源,在后续的研究中均采用二维情况的计算。将计算结果与文献中的实验结果相比较,两个结果的压力变化曲线在趋势上是相符合的,从而验证了数值求解方法的正确性。文中采用了涡耗散燃烧模型和RNG k-?湍流模型,结构化网格,计算方法采用SIMPLE算法,离散格式为二阶迎风格式。其次研究了点火压力、气云半径和点火温度对甲烷预混气云火焰传播过程的影响。计算结果表明:对于半径为0.5m的半球形气云,点火压力越大,整个火焰传播过程持续时间越短,监测点压力开始的时刻越早,压力峰值越大,火焰传播速度越快;当气云半径小于0.6m且大于0.3m时,相同点火温度和点火压力下,不同半径的可燃气云的火焰传播过程没有区别,气云半径大于0.7m且小于0.9m时,气云半径越大,温度峰值和压力峰值越大,监测点压力开始上升时刻越早,火焰波和压力波的传播速度更快、范围更广;点火温度对火焰传播过程的影响较小。最后研究环境温度、障碍物和环境风速对火焰传播过程的影响。计算结果表明:环境温度越高,压力峰值越小,温度峰值越大,监测点压力开始上升的时刻越来越早,但不影响压力和温度的变化趋势;障碍物越多,压力峰值和温度峰值越大,火焰传播能力越强,并且存在障碍物后,压力峰值和温度峰值均变大。外界风速的变化对表征火焰传播过程的温度场、压力场、速度场几乎没有任何影响。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-01-04)

吴锦水[7](2016)在《超声速气流中火焰传播过程的实验及数值模拟研究》一文中研究指出本文以超燃烧冲压发动机内气体流动、混合与燃烧为研究背景,结合实验研究、数值仿真与理论分析对超燃压发动机内出现的逆流火焰加速现象进行了较为系统与深入的研究。首先,本文以理论建模、数值仿真为主要手段研究了带格栅管道中的火焰加速现象,与实验对比验证了理论模型的有效性。文中采用详细化学反应机理研究了不同当量比条件下火焰加速过程,仿真结果表明在恰当当量比条件下,数值计算得到的火焰加速率与理论符合的最好,在当量比小于恰当当量比条件时,数值计算火焰加速率与理论值存在着较大的差异。本文进一步考虑了格栅构型对火焰加速的影响,当格栅厚度小于格栅间距时,格栅增强湍流作用比射流有效体积减小更占据主导,使得火焰加速率相比无限薄构型更大。而随着格栅厚度继续增加,格栅体积之间减小的作用重新占据主导,火焰加速率迅速下降。其次,为了分析产生火焰过程之前燃料混合状态,本文通过数值仿真揭示了不同喷注位置与不同来流条件下凹腔上游横向喷注流动混合特性。从结果可以看出,在相同湍流边界层的作用下,与近凹腔两路喷注、远近凹腔两路喷注对比,两路远凹腔喷注的混合效率最高。在凹腔前缘之前,当入口同样为湍流边界层时,增加入口湍流边界层厚度时,湍流的作用更为明显,混合效率提高。接着本文在等截面超燃冲压发动机燃烧室内,利用高速摄影、高速纹影及高频压力传感器等观测手段对不同喷注位置的燃烧现象进行了研究。在远凹腔喷注位置的实验中观测到了周期性火焰逆传现象,研究结果表明火焰前锋振荡主频约为95Hz,火焰锋面振荡主频与压力振荡主频非常接近的,这说明以火焰逆传与吹脱过程为特征的火焰周期性振荡主导了燃烧室内的压力振荡。进一步通过数值仿真揭示了不同化学反应机理对超声速火焰逆传的影响,研究结果表明产生火焰振荡的条件与化学反应机理是相关的,更强的化学反应机理得到的燃烧振荡频率要大于实验观测的振荡主频。以来流边界层为影响因素的数值仿真结果表明,入口边界层为层流时,燃烧室内表现为由凹腔稳定的火焰,当采用湍流入口边界层条件时,凹腔下游火焰实现了增长并逆流传播。在采用相同湍流入口边界层条件时,增加湍流边界层厚度能够使得火焰更早的发生逆传。以来流总温为影响因素的数值仿真结果表明,当采用低总温入口时火焰无法产生逆传现象。当在高总温来流条件下,在凹腔下游能量积聚产生逆传火焰的初始过程中,来流温度的影响占据更主导的地位,提高总温能使凹腔下游火焰更早地产生逆传。在等截面双凹腔燃烧室内,在远凹腔喷注实验中同样观察到了准周期性火焰逆传现象。研究结果表明压力振荡主频并不明显,但仍可以认为是以火焰逆传与吹脱过程为特征的火焰周期性振荡主导了燃烧室内的压力振荡。进一步通过数值仿真研究了等截面双凹腔燃烧室远距离喷注的火焰逆传现象,双凹腔的火焰逆传与单凹腔情况下略有不同,数值仿真结果表明双凹腔条件下的火焰在凹腔上游观测到非对称性传播过程。最后,本文分析了火焰逆传过程中燃烧模式变化。计算结果表明在凹腔下游火焰不断积累增强的时刻,凹腔及下游的火焰保持为富燃预混燃烧模式,随着火焰逆向传播,火焰前锋仍保持着富燃烧预混燃烧模式,而紧随其后靠近流道中间剪切层的燃烧则迅速转变为扩散燃烧模式。针对火焰逆传中的部分预混燃烧现象,本文改进了超声速部分预混燃烧G/Z方程模型并进行了验证,计算结果表明部分预混燃烧G/Z方程模型在总体上比有限速度反应模型与实验值符合的更好,通过G/Z方程模型能够捕捉超声速流场中部分预混燃烧的特性。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01)

刘静平,赵金刚,潘峰,秋珊珊[8](2016)在《硬脂酸粉尘爆炸过程中火焰传播试验及数值模拟》一文中研究指出采用试验和数值模拟相结合的方法研究了硬脂酸粉尘火焰在上端开口的圆柱形垂直燃烧管道的传播过程。试验利用高速摄影系统和红外热成像仪记录了火焰的传播过程和温度分布情况,结果表明:火焰传播速度和火焰温度均呈现先增大后减小的趋势。采用Fluent软件计算得到的模拟结果与试验值吻合较好,模拟结果揭示了硬脂酸粉尘爆炸过程中气流速度的变化情况,分析结果表明:在同一时刻,气流速度高于粉尘火焰传播速度,是造成粉尘二次扬尘,进而产生持续爆炸的重要因素之一。(本文来源于《爆破器材》期刊2016年05期)

张弯洲,乐嘉陵,杨顺华,程文明,邓维鑫[9](2016)在《Ma4下超燃发动机乙烯点火及火焰传播过程试验研究》一文中研究指出在直连式脉冲燃烧设备上,开展了模拟Ma4,总温935K来流参数下的超燃发动机乙烯点火试验。试验利用了火炬点火器和引导氢气的辅助点火方式,实现了乙烯的点火和稳定燃烧。结合壁面压力测量、高速摄影和数值模拟方法,分析点火及火焰传播过程发现:(1)在现有的注油方式下,回流区有利于点火,剪切层和凹槽后部是稳焰的主要区域;(2)点火成功后,影响凹槽稳焰的主要因素为燃料与氧化剂的浓度,剪切层内和凹槽后部持续卷吸氧化剂,因而能够维持稳定的燃烧;(3)凹槽下游注入的燃料发生燃烧造成流道一定程度壅塞,是提升燃烧室压力水平的重要原因,但该处的燃烧不能够稳定,引起燃烧室内压力的振荡,而导致该处不稳定燃烧的2个主要因素为变化的氧含量和较高的流速。(本文来源于《实验流体力学》期刊2016年03期)

曹卫国,郑俊杰,彭于怀,潘峰[10](2016)在《玉米淀粉粉尘爆炸特性及火焰传播过程的试验研究》一文中研究指出为了全面地认识玉米淀粉粉尘爆炸的敏感性和爆炸破坏效应,分别采用粉尘云着火温度装置、20 L球粉尘爆炸装置和粉尘云火焰传播装置对玉米淀粉的粉尘云着火温度、爆炸下限质量浓度、爆炸压力、爆炸氧极限浓度以及粉尘云火焰传播过程进行了研究。结果表明:玉米淀粉粉尘云最低着火温度在380~390℃之间;粉尘云爆炸氧极限浓度(体积分数)在10%~11%之间;爆炸下限质量浓度和最大爆炸压力随着化学点火具质量的增加而呈现出不同的变化特征,随着化学点火具质量的增加,玉米淀粉的爆炸下限质量浓度逐渐降低,而玉米淀粉爆炸压力逐渐升高。在不同的粉尘质量浓度条件下,粉尘云火焰传播速度和火焰温度有一定的变化,在粉尘质量浓度为500 g/m3时,火焰传播速度和火焰温度均达到最大值,分别为13.81 m/s和1 107℃。(本文来源于《爆破器材》期刊2016年01期)

火焰传播过程论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于平面火焰燃烧器设计并搭建了层流甲烷/空气预混燃气激光等离子体点火系统,研究了甲烷/空气预混燃气激光等离子体点火火焰传播与发展过程,发现将激光聚焦在层流火焰与扩散火焰交界面时点火成功率更高。通过大量重复性实验,获得了不同点火位置、当量比、入射激光能量下激光等离子体点火的成功率,发现贫燃、高激光能量更利于稳定燃烧火焰的形成。利用高速摄影技术获得了不同点火条件下火焰前沿位置随时间的变化规律,对火焰吹熄现象进行了研究,发现提高预混燃气当量比、增大入射激光能量能够降低火焰吹熄概率。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

火焰传播过程论文参考文献

[1].杨铭斯,刘刚,孙少辰,张志军.弯管对阻火器管网内火焰传播过程影响的数值模拟研究[J].化工装备技术.2018

[2].陈梦,窦志国,史增凯,张玉坤.预混甲烷/空气激光等离子体点火火焰传播与发展过程研究[J].机电产品开发与创新.2018

[3].谭戬.定容弹温度场不均匀性及其对球形火焰传播过程的影响[D].武汉理工大学.2018

[4].谭迎新,谢溢月,霍雨江,韩意.不同湍流状态对乙醇蒸气近爆炸下限火焰传播过程的影响[J].中北大学学报(自然科学版).2018

[5].谢溢月.湍流对可燃气体(蒸气)爆炸极限及火焰传播过程的影响[D].中北大学.2017

[6].左焕阳.开放空间预混燃气火焰传播过程的数值模拟[D].哈尔滨工程大学.2017

[7].吴锦水.超声速气流中火焰传播过程的实验及数值模拟研究[D].国防科学技术大学.2016

[8].刘静平,赵金刚,潘峰,秋珊珊.硬脂酸粉尘爆炸过程中火焰传播试验及数值模拟[J].爆破器材.2016

[9].张弯洲,乐嘉陵,杨顺华,程文明,邓维鑫.Ma4下超燃发动机乙烯点火及火焰传播过程试验研究[J].实验流体力学.2016

[10].曹卫国,郑俊杰,彭于怀,潘峰.玉米淀粉粉尘爆炸特性及火焰传播过程的试验研究[J].爆破器材.2016

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