基于WALLFILM模型的挥发雾化式燃烧器雾化系统的研究与改进

对于挥发雾化式燃烧器,蒸发雾化是燃烧的关键环节,直接影响燃烧产物的成分和燃烧器的功率。本文应用WALLFILM模型原理设计并改进了燃烧器雾化系统,利用CFD软件仿真并分析了雾化区域断面上的静压强分布,并用试验验证了改进结构的蒸发率,由试验结论可以得出,旋流动量矩所形成的涡流中心的低压效应可以明显地改善燃油蒸发量,在旋流进气的方式下,本结构较好地实现了挥发雾化。     

煤粉燃烧器及雾化炉膛的改装

煤粉燃烧器的应用,大大降低了沥青混合料的加热成本,取得了较大的经济效益,同时也是加热领域科学技术发展的一次飞跃。对雾化燃烧器炉膛进行改装后,通过实际生产验证,取得了初步成功。文章主要从3个方面进行论述：燃烧器的燃烧方式;燃烧炉膛;煤粉供应方式。     

料液脉动燃烧尾气雾化试

脉动燃烧器产生的高温振荡尾气流可用于料液的脉动气流雾化干燥,作业成本低,干燥质量好.本文采用小型亥尔姆霍茨(Helmholtz)型脉动燃烧器,利用激光测试仪测定雾滴粒度和粒度分布,研究了脉动燃烧尾气流雾化料液过程中料液流量、料液粘度和脉动气流频率对雾滴粒度和粒度分布的影响规律.试验结果分析表明,料液流量35 L/h、脉动气流频率100 Hz、料液粘度适中时的雾化效果最好.     

小尺度荷电喷雾系统雾化区场强分布特性分析

荷电喷雾燃烧技术对于促进微小尺度条件下液体燃料稳定与充分燃烧具有重要意义。基于喷嘴内径为0.9 mm的新型结构小尺度荷电喷雾燃烧器,开展了单电场及组合电场作用下乙醇燃料的荷电喷雾实验,测量了稳定"锥-射流"雾化模式下雾化区的雾化角。实验结果发现在相同乙醇流量下,采用组合电场燃烧器时的雾化角大于采用单电场时的雾化角,表明环形电极的引入可提高乙醇的雾化效果。荷电喷雾空间电场是由高压组合电极和空间电荷共同作用产生的,电极参数和空间电荷对空间电场分布均有重要影响。根据均匀带电细圆环电势和场强公式,将有限长薄圆柱面视为均匀带电细圆环的集合,利用叠加定理和椭圆积分的方法,计算出组合电极诱导电场在雾化区的场强分布。空间电荷作用产生的电场由喷嘴形成的雾锥区形状和带电量决定。计算结果表明,环形电极在雾化区产生的场强是轴对称的极不均匀的场强。当喷嘴电压处于一定值时,增大极距和环形电极的电压,组合电极的诱导电场强度大小有明显增强的作用,场强角度有明显变化。空间电荷产生的场强也是轴对称的极不均匀的电场强度,与电极诱导电场相比其作用不容忽视,尤其靠近金属网附近,空间电荷产生的电场起主导作用。组合电极条件下的荷电喷雾空间电场强度比喷嘴单电极作用下的荷电喷雾空间场强有明显的增强。选择1 mm的极距和环形电极的电压有利于荷电喷雾系统形成稳定的"锥-射流"雾化模式。     

生物质热解气燃烧装置设计与燃烧特性试验

针对目前生物质热解气中焦油去除困难、焦油能量难以利用等问题,结合现有燃气燃烧器相关技术,开展了生物质热解气直接燃烧技术研究与试验。燃烧器理论耗气量为2~5 m~3/h,通过理论计算确定了燃烧器参数,设计了卧式燃烧室并安装烟气催化裂解装置及烟气检测装置,搭建了热解气燃烧试验平台,并对热解气的燃烧特性进行了试验研究。以花生壳为原料,在碳化温度500℃、滞留时间30 min的条件下进行连续热解碳化,产生的高温热解气直接通入燃烧设备。结果表明,燃烧设备性能较好,热解气燃烧过程稳定,燃烧效率达到98.5%,在催化剂的作用下,燃烧效率提高到98.9%,满足设计要求。     

小尺度双网格荷电雾化燃烧器热损失特性研究

以无水乙醇为燃料,运用荷电雾化技术,实验研究了锥-射流喷雾模式下双网格燃烧器的燃烧与热损失特性。结果表明,在当量比Φ为0.85~1.40区间内燃烧稳定,圆形片状火焰附着于燃烧网格附近,火焰直径与燃烧器内径相当。火焰温度、燃烧效率均随当量比的增大先上升后下降,在当量比Φ=1时分别达到最大值1 197.38 K、93.26%。尾气温度随当量比的增大而降低,壁面热损失随当量比增大而增加。壁面热损失与燃料完全燃烧释放热量比例为27.25%~33.08%,其中辐射热损失略高于对流热损失。燃烧器热效率在当量比Φ≤1下可达69%。双网格燃烧器可实现小尺度条件下液体乙醇的良好喷雾、蒸发与燃烧。     

生物质热解焦油燃烧试验系统设计与试验

生物质热解焦油作为热解炭化或气化过程的副产物,难以去除且危害较大。通过对热解焦油的理化性质分析,发现其具有较高的热值,燃烧后可以为热解设备提供热源,实现能量的循环利用。针对热解焦油雾化效果差、直接燃烧不稳定等问题,设计了二次雾化喷嘴,并提出一种生物质热解焦油伴气燃烧的工艺;采用一定量的热解气作为助燃剂,为热解焦油燃烧提供稳定的火焰,设计了热解焦油燃烧试验系统。燃烧试验表明,该燃烧器的焦油燃烧量为20~55kg/h,达到设计要求。当雾化空气压力为0.6MPa、热解焦油压力为0.2~0.4MPa、热解气压力为0.3~0.5kPa时,燃烧器燃烧稳定,火焰明亮。通过烟气分析仪发现燃烧烟气中CO和NOx含量较高,表明在燃烧室中的一次燃烧并未达到理想的燃烧效果。     

超声波雾化装置在单缸柴油机上应用的研究

相关研究表明,柴油/乙醇组合燃烧使排放的炭烟和NOX减少,CO和HC增多;超声波雾化装置在单缸汽油机上使用时能减少CO和HC的排放。根据这个现状,分析了超声波装置在柴油机进气道上安装使用的可行性,并对装置的尺寸、形状、控制电路进行了设计,简述了对比试验的过程。结果表明:柴油/乙醇组合燃烧能有效地减少原柴油机的NOX和PM的排放;经过超声波雾化的乙醇在原DECC基础上能进一步减少CO、HC的排放,但对NOX的影响不太明显。     

静电喷雾测试技术的初步研究

静电喷雾技术为液体雾化燃烧的节能降排提供了新方法。采用实验手段对荷电射流流场进行测试,通过实验研究可以更多更全面了解雾化流场信息,掌握在不同条件参数下雾化特性,从而为雾化机理的了解、雾化效果的改善和雾化喷嘴结构的选择以及燃油雾化燃烧器的优化设计等提供了有效的参考,为雾化的实际应用提供重要经验。     

拖拉机发动机燃油雾化特性研究进展

燃油雾化过程作为燃烧过程的初始阶段,其性能对于拖拉机发动机的燃烧效率和污染物排放控制有着重大影响,因此加强燃油雾化机理和特性的研究具有十分重要的意义。从实验方法、理论研究和数值模拟三个方面对车用柴油机雾化技术的国内外研究现状进行了详细分析,总结了现有光学测试技术的适用条件及特点,讨论了基于孔式喷嘴和轴针式喷嘴射流雾化的理论研究进展,分析了数值模拟技术在一次雾化、二次雾化过程的应用现状。为进一步研究拖拉机发动机的燃烧和排放提供参考。     

第九届亚洲液体雾化与喷雾学术会议征文

液体雾化是一专门研究如何将液体、溶融材料、固液气混相流体等物质雾化成细小液滴或超徽粉末的科学，它不仅是内燃机、燃气轮机、锅炉和各种工业燃烧器内燃油喷射、混合形成及燃烧中的一项重要技术，而且在喷雾涂装、喷雾冷却、喷雾干燥、颗粒制造、粉末冶金、调湿、农药喷洒、装卸降尘、消防及医药卫生等国民     

生物质燃料脉动燃烧器的设计

将自激脉动燃烧技术应用于生物质燃烧,既能够提高生物质的燃烧效率,又能减少烟气污染物的排放量.针对生物质燃料与脉动燃烧设计中的问题,进行了有关生物质燃料脉动燃烧器设计的理论研究,分别对外形尺寸、炉膛结构、进料装置、炉箅子、清灰以及除渣装置等进行分析与设计.实验证明,所设计的燃烧器能够稳定与持续燃烧,炉膛温度保持在800～1 000℃之间,避免了高温结团和结渣的产生.     

柴油机喷油器的故障及其排除

积碳堵孔。积碳堵塞喷孔或粘住针阀,使喷油雾化不良、滴油、燃烧不完全,甚至不喷油。及时清除积碳。喷油器回油孔堵塞。使喷油器调压弹簧空腔内积油增多,油压升高而停止喷油,致使柴油机熄火。应及时清理堵塞物。喷孔磨损过大。喷孔在工作中磨损使喷孔变大,喷油雾化不良。可拆下针阀体,用直径3～6mm的小钢珠置于喷孔上,用     

抗结渣生物质固体颗粒燃料燃烧器研究

针对我国秸秆类生物质颗粒燃料灰含量高、灰熔点低而导致燃烧过程中易结渣、燃烧器易熄火、燃烧不稳定等问题,采用多级配风原理,设计出高效双层燃烧筒装置,实现三级配风,同时研究了螺旋清灰破渣机构,并在此基础上研制了生物质颗粒燃料燃烧器。采用玉米秸秆颗粒燃料和落叶松木质颗粒燃料进行了燃烧试验,试验结果表明,本燃烧器的多级配风结构和破渣清灰机构设计合理,燃烧效率达到91%,能够有效地将燃烧过程中产生的灰渣排出,结渣率明显下降,实现了连续稳定燃烧。与瑞典PX-20型燃烧器相比,以玉米秸秆颗粒为燃料时,本燃烧器燃烧效率提高了9%、结渣率降低了25.94%,燃料适应性广。     

80kW脉动燃烧器及其测试系统的设计

脉动燃烧干燥系统的核心装置是脉动燃烧器,合理的脉动燃烧器设计是保证干燥过程节能、减排以及高效运行的必要条件。以额定功率80kW的脉动燃烧器设计为例,详细阐述了Helmholtz型脉动燃烧器的尾管、燃烧室、燃气供气系统及空气阀的设计过程以及设计时应注意的原则和合理的设计方法,给出了80kW脉动燃烧器各个部件的尺寸。同时,还介绍了脉动燃烧测试系统所需的硬件条件、选型以及测试软件的编写;最后给出了自行设计的脉动燃烧性能测试实验装置的实测结果。     

静电雾化中圆锥-射流模式的数值模拟

在液体高压静电雾化过程中,如何匹配众多参数得到稳定的均匀液滴是该技术的关键和难点。为此,针对以上问题,建立了均匀液滴喷射过程的流场计算模型,应用FLUENT软件,通过参数的合理匹配,模拟得到圆锥-射流模式下的均匀液滴流和稳定雾场,并对静电雾化过程的流场和雾场的相关特性进行分析。结果表明,在场强很大的区域内,雾滴轴向速度也较大;在接收板附近,外部流动的空气对雾滴产生加速作用,使雾场区域发散。研究结果对静电雾化效果的优化有一定的参考价值。     

雾化装置测试试验系统研究现状

介绍了当前农林病虫害的发生现状,分析了国内外雾化装置测试试验系统的发展概况,阐明了雾化装置测试试验系统在喷头喷雾质量检测以及液泵性能检测方面的突出作用,重点分析了雾化装置测试试验系统在喷头的喷雾角、雾滴大小和雾滴分布均匀性等主要性能参数测量中的应用,为今后进一步开展雾化装置测试试验系统的研究、实现农业经济可持续发展以及数字农业奠定了基础.     

重油静电雾化燃烧的初步研究

为了改善重油雾化性能,使燃烧更加充分,研究将高压静电技术应用于重油的喷雾燃烧,选择进口的180号重油作为研究介质,在研制的静电喷雾试验台上进行了初步试验研究.结果表明,在相同条件下,重油充电后可使其雾滴平均直径降低40%左右.重油静电雾化燃烧的实验表明,燃烧及排放得到了明显的改善,可有效地降低污染。     

静电喷雾装置雾化效果试验研究

通过对静电雾化理论和试验方法的简单探讨,搭建了静电喷雾试验平台,并对静电喷雾在不同静电电压的条件下的雾化质量进行了对比试验。结果表明:静电喷雾装置能够达到较好的静电雾化的效果,其静电喷雾的雾滴粒径细小,均匀度较高,附着效果好;随着静电电压的增加,雾化质量有一定的改善,但变化越来越小。     

木质成型燃料取暖炉燃烧数值模拟与优化

为了强化木质成型燃料取暖炉燃烧效果,减少污染排放,提高采暖炉热效率,引入旋流燃烧技术,提出新型木质成型燃料旋流炉排燃烧器。数值模拟取暖炉在不同过量空气系数和不同炉排二次风入口角度条件下,炉内速度场、温度场、浓度场的变化。结果表明:通过旋流二次风产生高温回流区,有效强化了燃烧,提高了炉膛有效利用面积;过量空气系数为1.5、二次风入口倾角为30°时,燃尽率高,烟气温度分布均匀,污染少。