高浓度丙酮VOCs高温预热近极限贫燃预混火焰特性的数值分析

摘要

为进一步对一种丙酮挥发性有机化合物(VOCs)焚烧炉进行设计优化和运行参数调节,本文对其在不同的燃料当量比、预热温度下的火焰特性进行了数值模拟,分析了其绝热火焰温度、着火延迟时间、火焰传播速度和一维火焰产物分布特性.研究结果表明:典型当量比(约0.113)下的绝热火焰温度为850～900℃,属于中低温燃烧,绝热火焰温度随预热温度和当量比(0.06～0.4)的升高均线性升高.预热温度和化学当量比对着火延迟时间的影响十分敏感.在其典型贫燃条件下,层流火焰传播速度随预热温度升高呈指数函数关系增大,随化学当量比增大而缓慢升高,且其层流火焰传播速度不超过150cm/s.反应过程首先发生丙酮的分解和部分氧化,并持续时间较长,仅当混合物的温度升高一定程度后才发生较剧烈的CO氧化.