脉动燃烧技术.pptVIP

第1页，共39页，星期日，2025年，2月5日主要内容1.脉动燃烧的发现2.脉动燃烧技术简介3.脉动燃烧技术的研究第2页，共39页，星期日，2025年，2月5日1.脉动燃烧的发现1.1脉动燃烧的发现不稳定燃烧：产生压力振动会唱歌的火焰：1777年Dr.Higgins对音乐“敏感的火焰”：上世纪中叶LeConte脉动燃烧第3页，共39页，星期日，2025年，2月5日1.脉动燃烧的发现1.2脉动燃烧两个基本激励过程：燃烧可以在某种条件下激发燃烧器中的声学脉动；反过来，声脉动可以改变燃烧的特性。燃烧与声振之间存在着相互依存的关系，即所谓的热-声耦合。对这种热声相互转换和耦合作用的研究逐渐发展成了一个新的学科领域——脉动燃烧。第4页，共39页，星期日，2025年，2月5日1.脉动燃烧的发现1.3脉动燃烧的发展1900年Gobble申请了第一个脉动燃烧装置的德国专利1906年Esnault一Pelterie申请了机械膜片式自激振荡脉动燃烧器法国专利1908年Lorin设计了脉动燃烧喷气发动机1909年Marconnet研制出了不使用机械式单向阀门，而采用一个带扩散段的空气动力阀、可用于产生推进动力的脉动燃烧器1931年，德国人Schmidt研制出了用于产生推力的脉动燃烧装置，申请了德国专利。第5页，共39页，星期日，2025年，2月5日1.脉动燃烧的发现Schmidt的研究成果在第二次世界大战中，被德国用于V-1导弹的推进器，并用于轰炸伦敦的战役中。1933年F.H.Reynst申请了一个名为“CombustionPot”的专利，它是脉动燃烧技术最早的研究成果，其实质是一种在脉动状态下燃煤的炉子。第6页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.脉动燃烧技术简介2.1脉动燃烧脉动燃烧是指声振条件下发生的一种周期性的燃烧过程。在燃烧区内，表征这个过程的状态参数，如温度、压力、气流速度及热释放率等稳态变量都随时间周期性波动。第7页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.脉动燃烧技术简介2.2脉动燃烧的特点脉动燃烧最根本的特点是燃烧器中的气流脉动强化了燃烧器及尾管中颗粒与颗粒之间、颗粒与气流之间的质量、动量和能量传递，具体表现为：第8页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.脉动燃烧技术简介优点：（1）燃烧强度高，效率高（2）传热效率高（3）排烟污染小（4）结构紧凑，节省固定投资第9页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.脉动燃烧技术简介缺点（1）噪声（2）振动第10页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.脉动燃烧技术简介2.3脉动燃烧器2.3.1脉动燃烧器工作原理脉动燃烧器的工作循环由以下4个基本过程组成第11页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.脉动燃烧技术简介2.3.2脉动燃烧器分类（1）Schmidt型第12页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.脉动燃烧技术简介（2）Helmholtz型第13页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.脉动燃烧技术简介（3）Rijke型在Rijke管中激发起基波振型的关键在于，金属网对管内气体的加热在管内建立起由下面进入、从上面排出的一股稳态气流。第14页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.脉动燃烧技术简介2.4脉动燃烧技术的应用（1）喷气推进和燃气涡轮（2）加热、采暖锅炉（3）脉动燃烧干燥（4）焚化、煅烧领域第15页，共39页，星期日，2025年，2月5日3.脉动技术的研究3.1Rijke型脉动燃烧器试验研究Rijke型脉动燃烧器结构简单，负荷调节范围大，在燃用固体燃料方面表现出燃烧充分、燃烧效率高、污染排放少等优点，使其可以用于各种成分的块煤、煤粉及木质废料的燃烧。可控的脉动燃烧能够提高氧化物向液体和固体燃料表面的扩散能力，从而提高反应物与燃烧产物的混合程度，提高燃烧效率。第16页，共39页，星期日，2025年，2月5日3.脉动技术的研究3.1.1Rijke型脉动燃烧器中固体燃料脉动燃烧特性研究（1）压力幅值和振动频率Ferreira研究管径0.2m管长可调L=2400mmL=3200mm颗粒大小2~4mm振动频率和压力幅值随时间的变化第17页，共39页，星期日，2025年，2月5日3.脉动技术的研究Torres研究不同长径比、不同空气速度下压力幅值和脉动频率随空燃比的变化压力幅值在燃料点燃12~16min后得到最大值，且随着试验的进行有所降低，振动幅