基于數(shù)字圖像處理的燃?xì)饣鹧娣€(wěn)定性研究
能源與動力工程
資助企業(yè):
上海華之邦科技股份有限公司
資助年份: 2023
企業(yè)導(dǎo)師: 陳寶明
指導(dǎo)教師: 烏曉江
項目成員: 汪程嶧 孫源
項目簡介
項目概述
我國西部地區(qū)(如青海、西藏等地),由于海拔較高(平均海拔高于4000米)導(dǎo)致的低壓、低溫、低氧環(huán)境給燃?xì)馊紵€(wěn)定性帶來很大挑戰(zhàn),易出現(xiàn)諸如火焰脈動、吹熄等燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象,給我國高原地區(qū)燃?xì)忮仩t的安全、穩(wěn)定運行帶來較大隱患。為此,本項目以低氣壓條件下的燃?xì)饣鹧鏋檠芯繉ο螅ㄟ^實驗研究了鈍體形狀、旋流數(shù)、壓強對火焰穩(wěn)定性的影響,搭建了燃?xì)饣鹧娣€(wěn)定性調(diào)控系統(tǒng),為指導(dǎo)高原地區(qū)燃?xì)馊紵鞯陌踩\行提供參考。
項目目標(biāo)
研究模擬高原環(huán)境即不同壓強下貧燃預(yù)混火焰的吹脫極限情況及火焰形態(tài),探究壓強及各調(diào)控手段對火焰形態(tài)特征及其穩(wěn)定性的影響規(guī)律與作用機理。搭建能夠自動檢測、診斷高原環(huán)境下燃?xì)忮仩t火焰燃燒穩(wěn)定性并能對其進行調(diào)控的高原條件下燃?xì)饣鹧娣€(wěn)定性診斷方法與調(diào)控策略,該策略能確保高原環(huán)境下燃?xì)馊紵鞯陌踩⒏咝А⒎€(wěn)定運行。
項目成果
以甲烷預(yù)混火焰作為研究對象,搭建了常壓實驗平臺、低壓實驗平臺及相應(yīng)的燃燒器;研究了鈍體形狀、旋流數(shù)、壓強對火焰穩(wěn)定性的影響,總結(jié)得到了相關(guān)變量對貧燃吹脫極限的影響規(guī)律及結(jié)論;針對燃?xì)饣鹧嫒紵^程的熱聲振蕩搭建了理論模型并仿真實現(xiàn);針對熱聲振蕩模型設(shè)計了三種控制器,并通過仿真實驗比較三種控制器的控制性能和魯棒性,從理論層面對現(xiàn)象加以解釋;針對火焰回火、脫火的不穩(wěn)定性搭建了理論控制邏輯。





