微型多孔介质燃烧器内非预混合成气燃烧特性研究

摘要

微型燃烧器是微型热光电系统(micro-thermophotovoltaic,MTPV)的重要组成部分,其外壁温度的高低及均匀性对MTPV系统的能源转换效率有重要影响.本研究提出了一种新型微型多孔介质燃烧器,该燃烧器通过在微型燃烧器内设置多孔介质来增强热量的传递,使更多的热量实现了有效循环,从而提高了燃烧器的换热性能;应用数值模拟方法研究了微型多孔介质燃烧器内H2-CO-CH4非预混合成气的燃烧特性,分析了多孔介质、燃料质量流量、当量比及外部环境对燃烧器外壁温度、中心温度及火焰位置的影响.研究结果表明:与自由火焰微型燃烧器相比,微型多孔介质燃烧器具有更高的外壁温度和更低的火焰温度;在当量比为1时,微型多孔介质燃烧器具有最高的外壁温度;外壁温度与对流传热系数之间呈线性变化规律.