低排放燃烧室化学反应器网络模型的参数化

合集下载

一种模型低污染燃烧室三维两相数值模拟

一种模型低污染燃烧室三维两相数值模拟
马存祥;邓远灏;徐华胜;钟世林
【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】贫油预混预蒸发（LPP）技术是目前最具发展前景的低污染燃烧技术，
可实现很低的NO2排放。

本文采用FLU-ENT软件，对一种模型低污染燃烧室（采用LPP燃烧技术）进行三维两相数值模拟计算分析。

研究了模型燃烧室的流
场结构、流量分配、回流特性、雾化特性和燃烧性能，并对NO2排放进行了预测。

结果表明，模型燃烧室流场中存在与TAPS燃烧室相似的三个涡结构，流量分配与试验吻合良好，雾化特性良好并具有较好的温度场和低的NO2排放。

【总页数】6页(P28-32,58)
【作者】马存祥;邓远灏;徐华胜;钟世林
【作者单位】中国燃气涡轮研究所,四川成都610500;中国燃气涡轮研究所,四川成
都610500;中国燃气涡轮研究所,四川成都610500;中国燃气涡轮研究所,四川成都610500
【正文语种】中文
【中图分类】V235.11
【相关文献】
1.加力燃烧室三维两相化学反应流数值模拟 [J], 徐兴平;张孝春;刘宝;游庆江
2.三维贴体坐标系下燃烧室中两相反应流的数值模拟 [J], 严传俊
3.短环燃烧室三维两相燃烧流场数值模拟 [J], 真怡;胡正义;江义军;严传俊
4.三维加力燃烧室两相湍流燃烧的数值模拟 [J], 章诚;叶桃红;陈义良;何家德;赵周兵
5.双侧进气突扩燃烧室中三维湍流有施回流两相流动的数值模拟 [J], 周力行;林文漪;廖昌明
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

燃烧反应机理构建的极小反应网络方法:C1燃料燃烧

(MRN-C1)进行了点火延迟时间和层流火焰速度的模拟 . 考虑到工程应用对机理组分数的限制, 以 CH4 和 CH3OH 单组分燃料为例, 考察了去除“滞留”物种后单组分机理与总机理的模拟结果差别 . 关键词燃烧反应机理；化学平衡；反应网络；机理抽取
中图分类号 O643
文献标志码 A
燃烧是可燃物与氧化剂之间发生剧烈的化学反应，并伴有发光发热的现象，也包括只伴随少量热没有光（或者少量光）的慢速氧化反应［1］. 为了更好地理解和描述燃烧反应的动力学过程，一般采用以基元反应为特征的复杂反应机理进行描述 .
1872
高等学校化学学报
Vol.42
Hughes et al.［14］，USC-Mech II［3］，UCSD［4］，AramcoMech3. 0［2］等核心机理都能对 C1 燃料的动力学行为进
行合理描述，但因其机理尺寸太大，难以运用于实际工程数值计算，而且庞大的燃烧机理包含大量模
型参数，对机理的优化极为不利，因此发展了极小反应网络方法来构建 C1 分子的燃烧机理 .
包含 C1 物种数为 20［4］，USC-Mech II 包含 C1 物种数为 21［3］，各机理对于物种的选择并无明确的原则 .
基于物种活性对物种进行选择，选取存留时间较长，易于检测的低活性物种（稳定物种和单自由基
物种）；对于存留时间较短，且难以检测的如很多双自由基等高活性物种（形成的能垒较高，浓度低），
以及在反应通道中占比较低的物种，在此机理中不予考虑 . 最终选择了 CH4，CH3，CH2，CH3OH， CH2OH，CH2O，HCO，CO 和 CO2 9 个物种 . 含有两个未成对电子的亚甲基 CH2在 CH4裂解和燃烧通道中是一个重要的中间体，是本文选择的唯一的双自由基物种 . 9 个物种都由 C，H，O 3 种原子组成，选定

流体网络法用于微型燃烧室的一维计算

乙.
K. .=/ . i，
(7)
i，丿’/
式中
屁，f 64
—,Re W 2 300
f=I
(8)
(中沁[瓦 ]}) / (
[6.9 泸/d 1.11 ] ] \2
[
+(I7) ，fie>2 300
1.2燃烧室沿程热力计算
a)环腔通道热力参数计算取第i截面至i+1截面之间为控制体,如图2[7]所示。对于该控制体,建立连续方程、状态方程、能量方程和动量方程, 从已知的扩压器出口截面一直计算到燃烧室出口截面。
C - 4 B )( %i& an , i+1
P, i+| = 4 v
an , i+1 an,i+1
静温：
歹
=, i+|
聞，屮二 RPan , i+1
(18) (19) (20)
b)火焰筒沿程热力参数计算
根据当地余气系数,采用多项式计算火焰筒内沿程
总温：
T=4|+42a+43a2+44a
S；J为-1；p*为两端节点(节点i和节点j)密度的算术平均
值，即Pi j = (P； +Pj) /2,由理想气体状态方程得= p*/。
由此方程中仅q；“仍是未知量，需依据动量方程建立体积
流量与压降的关系式[3]o
p p Pl；, = Lj - Li = 0,用;“
丄+叵(J L 仏=Si,#,"
2 ，42,
, .
沖
i+1
A B %i+| %a ]
1
2 4an
B 1- 4 +4 2 =
CR -

RQL模型燃烧室流动场的数值研究

随着航空业的迅速发展, 要求高性能, 低污染的动力装置来满足新一代飞机的要求。NOx 是主要的污染物, 而且破坏大气中的臭氧层。世界各国都对低污染燃烧枝术进行广泛的研究, 发展了不少低污染燃烧技术。如分级燃烧技术、贫油预混预蒸发燃烧室 ( L ean prem ixed prevaporized, LPP ) 、催化燃烧以及变几何燃烧室 ( V ar iab le ge om etry cormbustor, VGC) , 富油燃烧 /快速淬熄 /贫油燃烧 ( R ich - burn, qu ick - m ix, lean - burn, RQL) 等。这些改进减少了污染排放并且有许多已成功用于生产之中。 RQL 技术是世界上公认的能够大幅度降低燃烧室污染排放的燃烧技术之一。
参考文献:
[ 1] N ikolao Zarzailis. Low - N ox Com bustor D evelopm en t pu rsued w ith in the scope of the Engin e 3E G erm an national research p ro gram in a cooperative effort among eng ineM anu factu rer, U n iver s ity of K arlsuh e and DLR G erm an A erospace R esearch C enter [ J] . A erospace Science and Technology, 2002, 6 ( 7 ) : 531 544
( 2)

可知富油区空气量 Ga, r是 4. 6, 总的空气量 Ga, t是
14. 7。
根据

柴油机选择性催化还原化学反应动力学模型参数化

柴油机设计与制造Design and Manufacture of Diesel Engine2020年第4期第26卷（总第173期) doi ：10. 3969/j. issn. 1671 - 0614. 2020. 04. 007柴油机选择性催化还原化学反应动力学模型参数化凌建群，纪晓静(上海柴油机股份有限公司，上海200438)摘要随着柴油机国六排放法规的实施，选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR)后处理系统转化效率要求达到90%〜95%，或更高因此，实际工程应用中，越来越多的采用基于SC R化学反应动力学模型的闭环控制策略该策略最关键的要点是将SC R化学反应动力学模型准确地参数化，计算SC R催化剂中的氨存储量文中通过Simuliiik软件搭建SC R化学反应动力学模型，利用SC R催化剂小样测试数据进行模型标定，然后利用发动机台架测试数据进行模型校验和优化，得到满足工程应用的SC R化学反应动力学模型参数标定结果关键词：选择性催化还原化学反应动力学模型参数化Parameterization of Chemical Reaction Kinetic Model ofSelectrive Catalyst Reduction for Diesel EnginesLING Jianqun,Jl Xiaojing(Shanghai D iesel Engine Co.,Ltd.,Shanghai 200438, China)Abstract：W ith the implementation of China VI emissions regulations for diesel engines,it is required that the conversion efficiency of selective catalytic reduction (SCR)after-treatment system should be90% -95%or higher.Therefore,in engineering application,the closed-loop control strategy based on SCR chemical reaction kinetic m odel is getting m ore com m on recently.The key of the strategy is to parameterize the SCR chemical reaction kinetic model and calculate the ammonia storage in the catalyst.In this paper,the chemical reaction kinetic*m odel of SCR was l)iiilt by the Simulink software,and the m odel was parameterized w ith catalyst synthetic*gas test data,and verified and optimized with engine bench test data,obtaining the calibrated parameters of tin'SCR chemical reaction kinetic model,which are applicable to engineering application.Key words：selective catalytic reduction,chemical reaction kinetic,model,parameterization〇引言随着柴油机排放法规的日趋严格，对选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR)后处理系统的转化效率也提出了更高的要求在国I V和国V阶段，SCR转化效率大概为60%〜80%，SCR 的主流控制策略为基于MAP的开环控制策略,，对于重型国六应用，SC R转化效率要求达到90% ~ 95%,或以上。

基于感知器仿真的底排药剂燃烧状态预测模型

大降压速率ｌｐＯ基本呈线性可分模式。／ｔＯ１
本研究建立了对线性可分模式具有很好分辨能力
的外部反馈来改变权值，局部改善最大的方向一步按步优化，最终找到全局最优值。若以ｔ示目标输出，表ａ表示网络实际输出，络训练的过程就是不断调整网
收稿日期：０９１一６２０ — Ｏ１；修回日期：０９１ —０２０－２２
确定划分边界，网络的输出通常用０或１表示，传递函数一般为阈值型阶跃函数，如式（）示。１所
＝
器模拟底排弹出膛口瞬态卸压工况，研究了复合底排
药剂的燃烧行为，为存在三种燃烧状态：续燃烧认持
来对瞬态卸压工况下的底排药剂燃烧状态进行预测。关键词：器发射理论与技术；烧状态；排药剂；知器仿真；分类判据兵燃底感
中图分类号：Ｔ５；Ｔ４１．ＪＪ５３文献标识码：ＡＤＯＩ３６ｉｓ１０ —９１２１００：１９９０．ｓｎ．６９４．Ｏ４．１００．２
若设训练样本集为｛Ｐ，｝Ｐ，｛ … ，Ｐ，｝，｛ｔ，，｛ｔ｝各层感知器神经元权值与阈值按式（）２调整
本，通过计算仿真获得稳定可靠的底排药剂瞬态卸压
基于感知器仿真的底排药剂燃烧状态预测模型

一种模型低污染燃烧室三维两相数值模拟

ＥＮＴｓｆｗａｅｉｖｌｉｇｔｅｓｒｔｒｆｒｃｒｕｌｔｏｏ．ｈａａｔｒｓｉｓｏｅｉｃｌｔｏｌｗｎｔｍｉａｏｔｒ．ｎｏｖｎｈｔｕｃｕｅｏｅｉｃａｉｎｚｎｅｃｒｃｅｉｔｃｆｒｃｒｕａｉｎｆｏａｄａｏｚ．
３：袋 ≯ 必ｊ《《《ｊ
０簟ｉ ≥ 簿ｊ｜０
；、簧每、ｗ｜蠢《潞 ≮ 孽。一麓
灞壤满看豢 ≥数
瑗；
０叠 ≯ ｔ
瓞誊霸麟莲豢囊赛
垮ｌ ≮
ＮｕｍｅｉａｉｕａｉｎｏｈｅＴｈｅ－ＤｉｅｉｎａｎｒａｔｖｎｒｃｌＳｍｌｔｏｆｔｒｅｍｎｓｏｌＮｏｅｃｉｅａｄＲｅｃｉｅＦｌｗｎａＬＯＥｍｉｓｏｍｂｕｔｒＭｏｌａｔｖｏｉＷｓｉｎＣｏｓｏｄｅ
ｇｎａｒ —ｅｇｎｏｕｓｏｅｉｎｗｈｃｋｓｔｅｅｓｉｎｌｖｌｏｏｌｔｎｔＮＯｘｖｒｏＴｈｅ —ｄ — ｙｉｅｏｎｉｅｃｍｂｔｒｄｓｇ，ｉｈｍａｅｈｍｉｓｏｅｅｆｐｌｕａｅｙｌｗ．ｒｅｉ
ＥＴＮ软件，对一种模型低污染燃烧室（采用ＬＰＰ燃烧技术）进行三维两相数值模拟计算分析。研究了模型燃烧室的流场
结构、量分配、流特性、化特性和燃烧性能，对Ｎ放进行了预测。结果表明，型燃烧室流场中存在与流回雾并Ｏ排模ＴＰ燃烧室相似的三个涡结构，量分配与试验吻合良好，化特性良好并具有较好的温度场和低的Ｎ放。ＡＳ流雾Ｏ排关键词：Ｐ；烧室；值模拟；染排放ＬＰ燃数污中图分类号：２５１＋Ｖ３．ｌ３文献标识码：Ａ文章编号：６２２２（０２０ — ０８０１７ — ６０２１１２０２ — ５

低排放燃烧室化学反应器网络模型的参数化

低排放燃烧室化学反应器网络模型的参数化刘闯;李鹏飞;刘勇;朱冬清;金仁瀚【摘要】为了掌握低排放燃烧室的污染物排放情况,对其化学反应网络器(CRN)模型的参数化进行研究.对爬升工况下燃烧室CFD数值模拟结果进行分析,划分燃烧室的结构,得到燃烧室的CRN模型.再利用自编程软件对燃烧室的结构参数和进口参数进行参数化定义,并把参数化的CRN模型在不同工况下的模拟结果与试验结果分别比较.结果表明:在慢车工况下二者相差不大,在爬升工况下二者差异也在允许误差范围之内.验证了该模型可行性较好,该参数化CRN模型可用于预测低排放燃烧室的污染物排放量和出口温度.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2016(042)002【总页数】6页(P11-16)【关键词】化学反应器网络模型;低排放燃烧室;CFD数值模拟;参数化;污染物排放;航空发动机【作者】刘闯;李鹏飞;刘勇;朱冬清;金仁瀚【作者单位】南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016;南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016;南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016;南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016;南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016【正文语种】中文【中图分类】V231.2目前，化石燃料的燃烧过程已经成为非常可靠的能量来源。

燃气轮机燃烧室内的燃烧情况直接影响到燃气轮机的性能和排放。

化学反应网络（CRN）会定量地提供燃烧室中氮氧化物和一氧化碳的生成结果，对燃烧室的设计、优化环节以及燃烧系统污染物排放的减少非常有帮助。

在国外，Sturgess［1］运用区域建模的思想研究了贫油预混燃烧室内的贫油熄火情况；Steele［2］构建了HP-JSR反应器，应用2个PSR串联的简单网络模型对污染物排放进行预测，预测结果与试验数据吻合得很好；Nicol等［3］运用由1个PSR和一系列PFR组成的模型，研究了在甲烷和空气预混燃烧情况下，不同的反应机理对NOX排放的影响；Sturgess和Shouse［4］运用CFD-CRN方法对燃烧室内污染排放进行了研究，CRN模型能够较好地满足流场以及化学反应计算的要求；Bengtsson［5-6］采用单个PSR和单个PFR的简单网络模型对燃气轮机燃烧室内NOx排放进行了模拟，计算结果与试验结果基本一致；Bhargava等［7］利用PSR 和PFR构建了CRN模型，并研究了当量比以及压力对NOx和CO排放特性的影响；Rutar［8-9］通过PSR模型，运用GRI Mech 3.0化学动力学反应机理，成功预测了高压射流反应器下NOx和CO的排放量；Falcitelli等［10］运用通用算法构建了CRN模型，研究了影响污染物生成的因素；Mohamed和Rizk等［11-14］构建CRN网络模型研究了当量比、停留时间以及温度对CO 和NOx排放特性的影响；Novosselov［15］等对某燃气轮机燃烧室污染物的形成机理进行了详细分析，构建了复杂的CRN网络模型，详细介绍了CRN网络模型的构建过程，计算结果与试验结果高度吻合；Mancini等［16］采用同样的步骤构建了化学反应网络模型RNM，预测NOx的生成与测量结果误差在5%以内。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。