木炉反应区流场分析

      使用木材替代热能和发电中的化石燃料,可以减少大气中二氧化碳的增加,从而减少全球变暖。

木材燃烧也适用于家用取暖设备。然而,与小规模木材燃烧系统相关的问题之一是不完全燃烧产物如CO,碳氢化合物和颗粒的高排放。因此,在JOULE III计划的内容中启动了一个欧洲联合项目:“低排放和高效率的新型木材燃烧系统”。

      该项目的目标是研究小型木炉反应区的燃烧过程。通过热电偶,吸入探针和激光多普勒测速仪(LDA)进行温度,气体浓度和速度等参数的表征和描述。通过LDA测量获得的数据用于详细的流场分析和可燃气体与燃料燃烧完全后的空气之间的混合条件的研究。

实验炉已燃区的流场研究

燃烧过程中的LDA测量

       激光多普勒风速计由连接到FiberFlow系统的2W氩离子激光器组成。FiberFlow系统包括一个发射器盒,一个10m长的光纤链路和一个85mm直径的探头,带有55X82光束转换器,扩束器和600mm前透镜。两个脉冲频谱分析仪用于评估速度和湍流数据。

       该图显示了在等温条件下燃烧完全区域对称平面中的速度分布。可以清楚地识别出通过三个喷嘴和槽对注入的二次空气的流场的影响。在燃烧室的喉部,流动被加速到约2m / s的最大速度。由于二次空气喷射并且烟气与烟囱连接,主流被偏转到右壁。在燃烧完全区域的左侧部分,形成大的再循环区。

       测量数据用于更好地理解在不同燃烧条件下不同气体组分(例如CO,烃等)的形成和分解机理。此外,在炉子入口处测量的数据被用作数学建模研究的边界条件。型线测量用作模型验证的参考案例。实验和模型研究的结果旨在为开发新的低排放炉灶的建造方针和火焰概念奠定基础。

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