合成气稀释扩散火焰的实验和数值研究的任务书.docx

合成气稀释扩散火焰的实验和数值研究的任务书
一、任务背景及研究意义
随着国家能源需求的增长和环境保护意识的提高，化石燃料燃烧排放带来的环境问题越来越受到关注。为减少化石燃料燃烧排放对环境的影响，合成气（Syngas）作为一种清洁燃料开始受到关注。如何对合成气进行燃烧，探究其燃烧特性和机理，对于提高合成气的利用率、降低排放，具有重要的意义。合成气的燃烧过程中，稀释空气对于火焰的扩散和传播起到了关键作用。因此，对于合成气稀释扩散火焰的实验和数值研究具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容
1.对合成气（CO+H2）在不同浓度下，通过量热器控制其进入燃烧器中，在稀释空气中燃烧的情况进行实验研究。
2.合成气燃烧实验中，使用影像技术对火焰形态、传播速率和扩散特性进行观测和分析。
3.基于计算流体力学（CFD）理论，对合成气燃烧的数值模拟进行设计和计算。
4.利用实验和数值模拟结果，对合成气稀释扩散火焰的燃烧特性进行分析和探究。
5.提出优化方案，对于提高合成气的燃烧效率和降低其排放产物能够提供理论依据和技术支持。
三、研究方法
1.实验方法。通过控制量热器中合成气的浓度，并在适宜的表观空速下进行燃烧。使用高速相机和影像技术对火焰形态、传播速率和扩散特性进行观测和分析。
2.数值方法。基于CFD理论，建立合成气稀释扩散火焰的燃烧数值模型，并使用ANSYSFluent等软件进行数值计算和分析。
3.数据分析。将实验和数值模拟结果进行分析和比较，探究合成气稀释扩散火焰的燃烧特性和机理。
四、研究成果及预期结果
1.实验测得合成气稀释扩散火焰的传播速率、温度分布、火焰长度、火焰形态等燃烧特性参数。
2.实验中使用的高速相机和影像技术等分析方法可为后续的类似研究提供经验和参考。
3.数值模拟得到合成气稀释扩散火焰的流场、温度分布和火焰形态等燃烧特性参数，与实验结果进行比较和验证。
4.通过实验和数值模拟结果，探究合成气稀释扩散火焰的燃烧机理和特性，为优化合成气的燃烧提供理论和技术支持。
5.本研究成果可为合成气的应用和研发提供理论和实验基础，具有一定的理论和实际意义。