图5 甲烷质量分数等值线图
可以看到,甲烷射入燃烧器后便急速燃烧,由于气体燃料与空气混合充分迅速,因此燃烧快速完全,在燃烧器中部便全部燃烧。
氧气的质量分数等值线图如下图所示:
图6 氧气质量分数等值线图
可以看到,随着甲烷燃烧的消耗,氧气的质量分数随着反映的进行不断降低,并且在甲烷的射流区域氧气的质量分数为零,因为射流压力较大,氧气无法与甲烷充分混合,只能和接触的甲烷燃烧,因此也验证了扩散燃烧的本质。
4. 结论
甲烷作为一种可再生气体料,具有很好的燃烧特性,能够实现很高的热效率,在燃烧过程中能够与空气实现快速充分的混合,从而达到燃烧快速,彻底的效果,是一种很好地燃料,不过由于技术等原因,目前只较多应用于天然气、工厂等地方,对于汽车工业还没有应用,不过甲烷燃料的优点可以给我们寻找新的替代燃料以启示。
5. 参考文献
[1]于勇,张俊明,姜连田. Fluent入门与进阶教程[M]. 北京:北京理工大学出版社2008.9. [2]唐家鹏. Fluent14.0超级学习手册[J].北京:人民邮电出版社,2013.4.
[3] 王凯楠,侯献军,闫少杰,余其旺,徐楠楠. 基于Fluent的天然气燃烧特性研究[J]. 汽车科技 2011(3): 12-14.
[4] 孙石,李文姬. FLUENT在动力机械中的应用[J]. 长春工程学院学报:自然科学版,2010(4): 46-48.
6. 致谢
谢谢我的导师吴志军教授。