1、多孔介質(zhì)燃燒試驗研究,多孔介質(zhì)燃燒技術(shù),多孔介質(zhì)中的預混燃燒方式是氣體混合物在一種既耐高溫、導熱性能又好的特殊多孔介質(zhì)材料里燃燒的過程，燃氣和空氣充分混合后經(jīng)預熱接近著火溫度，然后進入多孔介質(zhì)燃燒室中進行燃燒。 由于多孔介質(zhì)的存在，在燃燒過程中，通過各種換熱形式，尤其為輻射放熱，有大量部分反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的熱量回流有效預熱未燃混合氣體，使燃燒保持更好的穩(wěn)定性。相對于氣體，多孔介質(zhì)具有更良好的熱交換特性，使燃燒區(qū)域溫度迅速趨于均勻；此外，相對于自由空間，多孔介質(zhì)有更大的固體表面積，因而具有很強的蓄熱能力。大量的研究表明多孔介質(zhì)中的預混燃燒可大幅度提高燃燒速率，顯著增強火焰穩(wěn)定性，提高火焰溫度，擴展貧燃

2、極限，降低有害污染物的排放量。,試驗系統(tǒng)與設(shè)備以及試驗步驟,試驗系統(tǒng)與設(shè)備 試驗過程與步驟,目前用于多孔介質(zhì)燃燒器的泡沫耐火材料種類不多，主要以Al2O3、ZrO2、SiC為代表。從表1的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本系統(tǒng)的特點和要求，碳化硅（SiC）是非常理想的陶瓷材料。,表1 陶瓷材料性能,根據(jù)實驗室的具體情況以及本實驗的需要，選擇了接觸式的熱電偶來測量溫度。因為熱電偶是最常用的溫度檢測元件之一，其優(yōu)點是： 測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 測量范圍廣。 構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。,返回

3、,測試方法的選擇,試驗系統(tǒng)與設(shè)備,本研究的實驗裝置結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括燃燒器、供氣系統(tǒng)和測量系統(tǒng)三個部分。燃燒器由預混室和燃燒室組成。燃燒室下部裝置厚20mm,孔徑為1mm的直孔陶瓷板，用以對預混氣體進行整流，使預混氣體盡量均勻地進入燃燒室燃燒。燃燒室中填充的多孔介質(zhì)為泡沫陶瓷片（主要成分為SiC）,1 液化石油氣； 2 減壓閥； 3 ，9 球閥； 4，8 流量計； 5 預混室； 6 燃燒室； 7 流量計； 10 穩(wěn)壓儲氣罐； 11 空壓機,實驗系統(tǒng)圖,1 直孔陶瓷板（兩片）； 2 均勻孔徑多孔介質(zhì)（圖中為四片）； 3 T1-T12 為熱電偶（共12個，相互間距10mm）； 4 石英玻璃管 燃燒室結(jié)構(gòu)

4、示意圖,實驗用燃氣為常用液化石油氣(丙烷、丁烷體積分數(shù)各占36%，64%)。 液化石油氣經(jīng)減壓閥后進入預混室與空氣混合?？諝庠从煽諝鈮嚎s機供給, 經(jīng)過穩(wěn)壓罐后進入到預混室。在進入預混室之前, 液化石油氣和空氣都由玻璃轉(zhuǎn)子流量計監(jiān)測流量，另用U型管測量空氣流量計出口壓力，用以測空氣流量時的修正。,實驗所選用流量計為燕山儀表總廠生產(chǎn)的LZB-4（量程為25250L/h，測量燃氣流量）和LZB-15（量程為6006000L/h，測量空氣流量）型玻璃轉(zhuǎn)子流量計。實驗時需要對流量數(shù)據(jù)按以下公式進行修正： QS=QN PN=1.013105Pa，TN=293.15K, N=1.2046Kg/m3 PS,

5、TS ,SN-被測氣體在測量時的絕對壓力，絕對溫度以及被測氣體在標準狀態(tài)下的密度。 Z :氣體壓縮系數(shù)。 燃燒室軸向隔10mm均勻布置12個K型熱電偶，通過補償導線與惠普34970A巡回檢測儀相連, 測量燃燒室壁面溫度分布。惠普溫度采集儀與微機相連，對溫度實時采集處理。,返回,試驗過程與步驟,實驗分別進行自由火焰燃燒和加入不同厚度多孔介質(zhì)燃燒共五種燃燒工況，具體方案如下： 1) 自由火焰燃燒試驗：先把燃氣固定在某一流量，然后根據(jù)不同的當量比調(diào)節(jié)空氣流量，觀察混和氣體在燃燒室內(nèi)的燃燒狀況，測量外壁面的溫度分布。 2) 放入多孔陶瓷片燃燒試驗：先把燃氣固定在某一流量（本實驗分別為50L/h），然后

6、根據(jù)不同的當量比調(diào)節(jié)空氣流量，觀察混和氣體在燃燒室內(nèi)的燃燒狀況，測量外壁面的溫度分布。,試驗過程,試驗開始時，從燃燒器頂端出口處點火，實驗過程中發(fā)現(xiàn)，當燃氣流量較大并且空氣量小于理論空氣量時比較容易著火。當著火以后，調(diào)節(jié)燃氣和空氣流量接近理想配比，使火焰盡快的穩(wěn)定下來。等到燃燒面燒到直孔陶瓷板表面時，開始調(diào)節(jié)燃氣和空氣流量到試驗設(shè)定值，按計劃做試驗。火焰穩(wěn)定的過程大概要15到30分鐘，隨著多孔介質(zhì)厚度的增加，所需的時間會長一些。 試驗中，惠普溫度采集儀設(shè)定為每10秒種采集一組數(shù)據(jù)。先把燃氣流量調(diào)節(jié)到設(shè)定值，然后調(diào)節(jié)空氣流量到設(shè)定值，記錄調(diào)節(jié)時候的時間，觀察火焰燃燒的狀況以及微機上顯示的所采集溫度的變化，以確定燃燒工況是否穩(wěn)定。待燃燒穩(wěn)定后調(diào)節(jié)流量到下一組設(shè)定值繼續(xù)試驗。本實驗過程中每一燃燒工況大概在2到5分鐘，個別時間會長一些。 實驗后，通過對以上所測數(shù)據(jù)進行比較分析，驗證多孔介質(zhì)在燃燒