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固体氧化物燃料电池系统用燃烧器燃烧特性仿真研究的开题报告
一、选题背景和意义
固体氧化物燃料电池（Solidoxidefuelcell,SOFC）因为其高效、环保、静音等特点，已经成为世界各地关注的焦点。然而，SOFC作为一种在比较高温度下运行的能源设备，在实际运行中常常会遇到燃料等方面的问题。燃料在进入SOFC前需要被预热，而预热需要燃料通过SOFC的燃烧器，从而提高燃烧器的重要性。因此，燃烧器的燃烧特性对SOFC系统的稳定运行和效率有着重要的影响。因此，在SOFC的燃烧器燃烧特性方面进行研究有着重要的现实意义。
目前，对于SOFC的燃烧器燃烧特性方面的研究主要有实验和仿真两种方法。其中，实验方法可以直接观测反应过程和结果，可以得到比较精确的数据，但是成本较高且不利于对参数进行灵活调整；仿真方法能够控制不同参数进行模拟，获得相对较低的成本，并且可以对参数进行精准调整。因此，SOFC系统用燃烧器燃烧特性仿真研究是一种可操作性更高、更具经济性的研究方法。同时，此项研究的结果可为SOFC设备提供运行优化建议，有助于提高系统运行效率和降低成本。
二、研究内容和步骤
本文将以SOFC系统用燃烧器燃烧特性为研究内容，提出以下几个研究步骤：
1.确定燃料组成与质量流量
SOFC的燃烧器需要确定燃料的组成和质量流量，因此本文将在第一步中确定燃料的组成和流量，并基于此进行后续研究。
2.确定燃气进口的温度
燃气温度是影响燃烧器燃烧性能的重要因素，因此本文将在第二步中确定售出的燃气进口温度。
3.建立SOFC燃烧器的燃烧模型
在第三步中，本文将建立一个符合该SOFC系统实际情况的燃烧模型。该模型的目的是为了研究燃料进入燃烧器后的分布情况、燃烧反应中的热量和气体产生的浓度分布情况等。
4.模拟SOFC燃烧器燃烧过程
在第四步中，本文将基于第三步中建立的模型模拟燃烧过程，根据模拟结果分析不同情况下燃烧器燃烧特性的差异。通过模拟，确定燃烧器最优参数组合。
5.优化研究结论
通过前四步的研究，本文将获得一些有参考价值的研究结论，并得出优化方案，进一步提升SOFC系统的性能。
三、主要工作计划和预期成果
本文主要工作计划如下：
1.收集SOFC系统用燃烧器燃烧特性研究领域的前沿文献，熟悉相关理论和技术。
2.收集实验数据，包括燃料组成、质量流量和燃气进口温度等参数。
3.确定燃烧器燃烧模型中所需分子的物性参数，并使用MATLAB等数值仿真软件建立模型。
4.模拟燃烧器燃烧过程，进行模拟分析并得出研究结论，确定优化方案。
本文预期的研究成果是：
1.建立符合研究对象的SOFC燃烧器燃烧模型。
2.研究不同燃料组成、质量流量和燃气进口温度对燃烧器燃烧特性的影响。
3.通过模拟分析得出一些有参考价值的结论，为优化SOFC系统的性能提供参考。
四、研究存在的困难和解决方式
1.数据获取和计算模型建立的难度
SOFC系统用燃烧器燃烧特性研究领域已经有一定的研究和应用基础，但是相关技术不易掌握，数据获取和计算模型建立仍然存在较高的难度。解决方法是充分收集相关领域的文献信息和借鉴前人的研究成果，比较不同的研究思路和方法，结合实际情况确定可行的实验方法和计算模型。
2.仿真结果与实际情况存在误差
仿真研究是一种模拟方法，很难完全还原真实情况，因此仿真结果与实际情况可能存在误差。解决方法是充分考虑影响仿真结果的各种因素，对数据和数值模型进行反复验证和比对，确保结果的准确性和科学性。
3.线上燃烧的效率会降低
锅炉专家提醒，在锅炉的紧急事故处理中，如发现燃料管道或机械设备损坏，能否及时处理也会影响锅炉的损坏程度，进而影响炉膛燃烧情况，使线上燃烧的效率会降低。解决方法是定期检查锅炉设备，及时进行维护和保养，并严格执行操作规程和安全操作规范，确保设备和人员的安全。