Влияние пристеночной области на содержание СО в релаксирующем потоке продуктов сгорания

• Автор: Зобнин, Андрей Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Процессы, определяющие релаксацию СО в погранслое
1.2 Методы диагностики СО
1.3 Влияние фотохимических процессов на измерения методом ЛИФ
Выводы
Глава 2. Экспериментальная установка
2.1 Формирование модельного потока продуктов сгорания
2.2 Методики измерений
2.2.1 Измерения скорости
2.2.2 Измерения температуры
2.2.3 Измерения концентраций ОН
2.2.4 Измерения концентраций СО
Выводы
Глава 3. Исследование влияния фотолиза СОг на результаты измерений
концентраций СО
3.1 Фотохимическое образование СО в пламени
3.2 Фотохимическое образование СО в нагретых смесях СО2
и О2
3.3 Температурная зависимость фотодиссоциации СОг
Выводы

Глава 4. Исследование релаксации €0 в пограничном слое
4.1. Параметры набегающих потоков
4.2. Результаты измерений в погранслое и сравнение их с расчетами
Выводы
Глава 5. Исследование релаксации СО в цилиндрических каналах
5.1 Конструкция трубок и схема измерений
5.2 Результаты и обсуждение
Выводы
Заключение
Литература

Введение
Поиск путей снижения вредных выбросов при сжигании углеводородных топлив является важнейшим направлением развития топливной энергетики. Одним из наиболее ядовитых продуктов сгорания является угарный газ - СО. Он образуется при горении всех видов углеводородных топлив, в том числе и природного газа, являющегося наиболее экологически чистым видом топлива.
Для того, чтобы выбросы СО были не слишком велики, а эффективность использования топлива была максимальной сжигание топлива целесообразно проводить с избытком окислителя (бедные пламена). Использование бедных пламен благоприятно также и с точки зрения снижения выбросов N0x5 так как избыток воздуха приводит к снижению температуры пламени и уменьшению количества термического N0 [1].
В этом случае равновесная концентрация СО после полного охлаждения продуктов сгорания очень мала, однако из-за очень малой скорости реакций окисления СО при низкой температуре реальная концентрация угарного газа оказывается замороженной на уровне, значительно превышающем равновесную.
Изучению процессов окисления СО за фронтом пламени в различных условиях посвящено большое число исследований [2-7]. Особое внимание уделяется исследованиям процессов, способных вызывать увеличение выбросов СО. Так в [8] анализируется влияние величины характерного времени турбулентности на тушение окисления

распределение скорости потока в исследуемом сечении пограничного слоя пренебрежимо мало ( на расстоянии 4 мм от среза ‘отсекателя пламени’ скорость потока отличалась лишь на 5% от скорости без ‘отсекателя’ ).
В качестве зондирующего излучения использовалась вторая гармоника излучения лазера на красителе ЛЖИ-501 (краситель -гІіобашіпе-ІОІ ) (>.=306+308 нм) с накачкой второй гармоникой Кб-ИАГ лазера ЛТИ-407Б. Спектральная ширина излучения составляла 0.5-Л А, длительность импульса « 4 не. Поскольку длина резонатора лазера на красителе была 60 см, то расстояние между соседними продольными модами было порядка 0.0008 А. С учетом того, что генерация происходила на многих поперечных модах, на ширине линии поглощения ОН ( «0.05А) умещалось большое количество мод лазера. Это позволяло считать спектр излучения лазера непрерывным и пользоваться методом полного поглощения. Энергия излучения в импульсе не превышала 2 мкДж. Это соответствует спектральной плотности энергии 2 мДж/(см2А). При сечении поглощения ОН 510_1см2 и ширине линии 0.05 А за время импульса в среднем одна молекула поглощала менее 5-Ю'20 Дж или 1/13 фотона. Таким образом вероятность радиационного перехода молекулы за время импульса была много меньше 1 и, следовательно, насыщение поглощения не происходило.
Прошедшее через исследуемую область излучение собиралось короткофокусной линзой 2 ( Р=150 мм ) на входную щель