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多孔介质微型燃烧器内甲烷燃烧特性研究
多孔介质微型燃烧器内甲烷燃烧特性研究
摘要：
近年来，由于能源需求的迅猛增长，对微型燃烧器的研究日益受到关注。本研究以多孔介质微型燃烧器为对象，研究了甲烷在该燃烧器内的燃烧特性。通过实验和数值模拟相结合的方法，探究了不同工作参数对甲烷燃烧特性的影响，并对燃烧过程中的燃烧效率和排放物生成进行了分析。研究结果表明，多孔介质微型燃烧器具有较高的燃烧效率和较低的排放物生成，为未来微型燃烧器的应用提供了重要的理论和实验依据。
关键词：多孔介质微型燃烧器；甲烷；燃烧特性；燃烧效率；排放物生成
1.引言
微型燃烧器作为一种高效、节能、环保的能源转换装置，在航空航天、微型动力系统、能源供应等领域具有广泛应用。多孔介质微型燃烧器作为一种常见类型的微型燃烧器，具有结构紧凑、燃烧稳定性高等优势。本研究以多孔介质微型燃烧器为研究对象，探究了甲烷在该燃烧器内的燃烧特性。
2.实验方法
在实验中，首先设计和制备了多孔介质微型燃烧器的样品。然后，在不同工作参数下，通过点火试验和连续燃烧试验来研究甲烷的燃烧特性。同时，利用红外相机、质谱仪等设备对燃烧过程进行观测和分析。
3.结果与讨论
实验结果显示，多孔介质微型燃烧器内甲烷燃烧具有较高的燃烧效率和较低的排放物生成。其中，燃烧效率随着气体流速的增加而增加，在一定范围内保持较高水平。而CO和NOx排放量随着气体流速的增加而减少，达到一定的流速后基本保持稳定。
4.数值模拟
为了更深入地研究甲烷在多孔介质微型燃烧器内的燃烧过程，使用了数值模拟的方法。通过建立燃烧模型和流动模型，模拟了甲烷在不同工作参数下的燃烧特性。模拟结果与实验结果相吻合，验证了实验结果的可靠性。
5.结论
本研究通过实验和数值模拟的方法，深入研究了多孔介质微型燃烧器内甲烷的燃烧特性。实验结果显示，多孔介质微型燃烧器具有较高的燃烧效率和较低的排放物生成，对于未来微型燃烧器的应用具有重要的理论和实验依据。未来的研究方向可以进一步探究不同多孔介质结构对燃烧性能的影响，以及优化燃烧参数以提高燃烧效率和降低排放物生成。
参考文献：
[1]Sun,Y.,Wang,Y.,Liu,J.,etal.(2018).ExperimentalinvestigationsofcombustioncharacteristicsofMEMScombustorbasedonmicro-slitarrays.EnergyConversionandManagement,2018,158:190-199.
[2]Chen,Z.,Lin,G.,Yan,Y.(2020).Effectsofporosityonthecombustioncharacteristicsofamesoporousburners.AppliedThermalEngineering,2020,170:115137.
[3]Liu,Z.,Cao,L.,Qi,H.,etal.(2019).Design,fabricationandexperimentalanalysisofamicro-porousburnerforlow-pressurefuelcells.AppliedEnergy,2019,242:1019-1029.
[4]Hu,Y.,Song,W.,Zhao,T.,etal.(2019).Numericalstudyonperformanceandreliabilityofporousburnersinmicrogasturbine.EnergyConversionandManagement,2019,185:94-106.