燃烧中的热辐射若干重要问题 1.热辐射对燃烧中能量和温度分布的影响 2.非灰性气体介质辐射特性的影响 3.烟黑(soot)的辐射特性及其影响 4.湍流辐射耦合作用(TRI)的影响
11 1. 热辐射对燃烧中能量和温度分布的影响 2. 非灰性气体介质辐射特性的影响 3. 烟黑（soot）的辐射特性及其影响 4. 湍流-辐射耦合作用（TRI）的影响 燃烧中的热辐射若干重要问题
2.非灰性气体介质辐射特性的影响 口研究对象:一个圆柱形甲烷燃烧器 -0.15-0.100.102030.40.50.60.7 逐线积分模型计算辐射热源 结果 axial distance √逐线积分模型计算辐射热源 √作为辐射计算的精确解,检验其它简化计算方法的正确性 [1] Michael E Modest. Modern radiative heat transfer models for turbulent reacting flows, The Fifth International n radiative transfer bodri key
12 2. 非灰性气体介质辐射特性的影响 研究对象：一个圆柱形甲烷燃烧器 ✓ 逐线积分模型计算辐射热源 ✓ 作为辐射计算的精确解，检验其它简化计算方法的正确性 [1] Michael F. Modest. Modern radiative heat transfer models for turbulent reacting flows, The Fifth International Symposium on Radiative Transfer, Bodrum, Turkey, June, 2007 逐线积分模型计算辐射热源 结果
2.非灰性气体介质辐射特性的影响 口圆柱形甲烷燃烧器辐射计算结果 error (%o) -8-7-6-54-3 -1012345 -9yn mun FSK模型计算误差 axial distance √采用FSK〔 Full Spectrum k- distribution,全光谱k分布)方法 考虑了水蒸气和〓氧化碳(全场取均匀浓度分布)的辐射, 在燃烧器的大部分区域的计算误差低于3% √但当采用灰性辐射时,导致的误差超过80%
13 2. 非灰性气体介质辐射特性的影响 圆柱形甲烷燃烧器辐射计算结果 ✓ 采用FSK（Full Spectrum k-distribution，全光谱k分布）方法 考虑了水蒸气和二氧化碳（全场取均匀浓度分布）的辐射， 在燃烧器的大部分区域的计算误差低于3% ✓ 但当采用灰性辐射时，导致的误差超过80% FSK模型计算误差
2.非灰性气体介质辐射特性的影响 口高温气体介质辐射特性研究 √气体辐射特性的准确计算在燃烧中有重要意义 文献[第四章较为详细地介绍了气体辐射特的计算方法 √文献2对国内外气体辐射特性研究现状进行了介绍,分析了3 类气体辐射特性计算方法的基本原理和主要特征,着重介绍 了新发展起来的全光谱k分布(FSK)模型。 √总结了各辐射特性计算模型的适用条件、计算精度及计算速 度。对不同情况下气体辐射特性计算方法的选择提出了建议, 针对现有模型的缺陷对今后的研究方向作了展望。 谈和平,夏新林、刘林华、阮立明.红外辐射特性与传输 的数值计算计算热辐射学哈尔滨工业大学出版社,2006 第四章:气体辐射特计算方法 千蛋M
14 2. 非灰性气体介质辐射特性的影响 高温气体介质辐射特性研究 ✓ 气体辐射特性的准确计算在燃烧中有重要意义 ✓ 文献[1]第四章较为详细地介绍了气体辐射特的计算方法 ✓ 文献[2]对国内外气体辐射特性研究现状进行了介绍，分析了3 类气体辐射特性计算方法的基本原理和主要特征，着重介绍 了新发展起来的全光谱k分布（FSK）模型。 ✓ 总结了各辐射特性计算模型的适用条件、计算精度及计算速 度。对不同情况下气体辐射特性计算方法的选择提出了建议， 针对现有模型的缺陷对今后的研究方向作了展望。 [1] 谈和平，夏新林、刘林华、阮立明. 红外辐射特性与传输 的数值计算-计算热辐射学. 哈尔滨工业大学出版社，2006. 第四章：气体辐射特计算方法 [2] 尹雪梅，刘林华. 高温气体辐射特性计算模型. 热能动力
2.非灰性气体介质辐射特性的影响 口O2/CO2气体燃烧火焰热辐射特性研究 √O2CO2燃烧技术被认为是有竞争力的CO2捕捉技术 为了设计、优化、放大釆用O2CO2燃烧技术的发电厂的炉瞠, 所用的模型必须在良好设计的实验条件下进行检验 文献中缺少O2/CO2混合物和空气给定温度和气体浓度场条件下 的辐射特性的基础性数据 需要评价不同燃料和O2CO混合物燃烧时火焰发射率等辐射特 性的差异,以加入到商业CFD软件中的燃烧和辐射模块中 文献[研究了OF21(2lvo.%O2,79vol.%CO2)、OF27 (27vo.%O2,7lvol.%CO2)试验条件和空气条件下的气体 燃料燃烧时的总辐射强度的差异,进而预测这些不同条件下的 燃烧性能 1 Klas andersson, Filip johnsson. Flame and radiation characteristics of gas-fired O2/CO2 combustion, Fuel. 2007 86656-668
15 O2 /CO2气体燃烧火焰热辐射特性研究 2. 非灰性气体介质辐射特性的影响 [1] Klas Andersson, Filip Johnsson. Flame and radiation characteristics of gas-fired O2/CO2 combustion, Fuel. 2007, 86: 656-668 ✓ O2 /CO2燃烧技术被认为是有竞争力的CO2捕捉技术 ✓ 为了设计、优化、放大采用O2 /CO2燃烧技术的发电厂的炉膛， 所用的模型必须在良好设计的实验条件下进行检验 ✓ 文献中缺少O2 /CO2混合物和空气给定温度和气体浓度场条件下 的辐射特性的基础性数据 ✓ 需要评价不同燃料和O2 /CO2混合物燃烧时火焰发射率等辐射特 性的差异，以加入到商业CFD软件中的燃烧和辐射模块中 ✓ 文献[1]研究了OF 21（21 vol.% O2，79 vol.% CO2）、OF 27 （27 vol.% O2，71 vol.% CO2）试验条件和空气条件下的气体 燃料燃烧时的总辐射强度的差异，进而预测这些不同条件下的 燃烧性能