文章摘要:多孔介质燃烧火焰相比于常规自由火焰，具有更高的功率密度，更宽的可燃性极限，更高的燃烧速率和更低的污染物排放。为了探究甲烷多孔介质燃烧火焰面及污染物排放特性，采用计算流体力学方法，并结合GRI-Mech3.0机理，针对三维氧化铝小球堆积床多孔介质燃烧器内预混气体燃烧特性进行数值模拟。分析了当量比对甲烷多孔介质燃烧火焰面、燃烧反应速率以及CO和NOx排放特性的影响。研究结果表明，甲烷/空气多孔介质燃烧经历了预热-燃烧-燃尽三个阶段，并在主燃区达到了温度峰值以及燃烧反应速率峰值，而在主燃区后程及燃尽区内，燃烧温度趋于均匀，这是多孔介质燃烧与传统燃烧的一个重要区别。化学当量比对甲烷/空气多孔介质燃烧整体特性的影响不存在线性关系，化学当量比Φ=1.0时，整体燃烧特性较优。NO生成特性方面，受热力型NO生成机制的影响，多孔介质燃烧场内NO浓度呈现一个先迅速上升的过程，而后由于还原性气氛的增强，GRI-Mech3.0机理中涉及NO的还原反应消耗了一定浓度的NO。

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论文分类号:X701;TQ038