In previous studies on furnace flam

In previous studies on furnace flames (HiTAC), avoidance of thin
concentrated reaction front in flame has been achieved by recirculation
and mixing of large amount of combustion gases with the
fuel and air streams prior to ignition of the mixture to provide distributed
mixture reaction zone. Preheating of air stream has been
employed to provide spontaneous ignition of the fuel with volume
distributed combustion and achieve stable flame without any
flame holding device. The pressure drop is also very low as compared
to other flame stabilization devices. The HiTAC has been
shown to provide significant fuel energy savings. In the high temperature
air combustion one may envision that high air preheats
are required. In contrast no preheating of the combustion air or
the fuel is neither necessary nor required to achieve distributed
combustion reactions. The concept is successfully demonstrated
and now widely used to achieve low NOx and CO emissions, stable
combustion, and low noise, and simultaneously achieve significant
energy savings using range of gas, liquid and solid fuels for furnace
applications [1,4–7]. Therefore, much work has been reported under
normal pressure flame conditions that are mostly used in furnace
applications and have low thermal intensity. The high
temperature air combustion work has been known as high temperature
air combustion (HiTAC) [1,4], excess air combustion, and
flameless oxidation (FLOX) [5].
Colorless distributed combustion (CDC) investigated here is focused
on high combustion intensity for stationary gas turbine combustion
application, although other applications are also possible.
Therefore, the results presented here are also relevant for other
power and propulsion applications. Previous investigations of
non-swirling colorless distributed combustion suggest significant
improvement in pattern factor, low sound emission levels and ultra
low emissions of NOx and CO [8–10]. To achieve reactions closer
to distributed regime and avoid the presence of thin reaction zone
and hot-spot zones in the flames, controlled mixing between the
combustion air and product gases is necessary so as to form hot
and diluted oxidant with rapid mixing with the fuel. High recirculation
of hot recirculated combustion gases and its fast mixing with
the fuel leads to spontaneous ignition of the fuel with distributed
reaction conditions. This results in avoidance of thin reaction zone
and hot-spot regions in the flame. This helps to minimize or mitigate
NOx emissions (thermal NOx) produced from the Zeldovich
thermal mechanism [1,11].
In CDC, the reaction occurs in a distributed regime due to volume
distributed nature of the mixture of combustion gases, fuel
and oxidizer in the combustion chamber. Depending on the
ignition delay time and mixing time scales, reaction zone is a distributed
regime as compared to thin reaction flame front in conventional
flames. Such distributed combustion can be achieved
by air injection at high velocities to avoid the stabilization with
large thermal gradients in the flame. This may be accomplished
by appropriate separation of air and fuel jets and internal recirculation
of large amount of product gases to aid spontaneous ignition
of the mixture with the evolution of distributed reaction zone. The
concept of separate injection of fuel and air at high velocity with
desirable and controlled amounts of gas recirculation and mixing
between the product gases and fresh reactants can be applied to
combustors for operating at higher heat release intensities (5–
50 MW/m3-atm [12]) that are commensurable for gas turbine
application. These requirements can be met with different configurations
of fuel and air injection into the combustor using carefully
tailored flow field in the combustor.
The importance of recirculation zone generation and good preparation
of the air fuel mixture for ignition cannot be overstated.
One common practice used to create recirculation and stabilize
combustion is to utilize swirl flow that entrains and recirculates
a portion of the hot combustion products back to the root of the
flame. For such combustors swirl characteristics plays a major role
in mixing and combustion [2,13,14].
Swirl flows have been widely investigated for several decades
because of their extensive use in all kinds of practical combustion
systems, including gas turbine combustion. Numerous experiments
in swirl flows have been carried out extending from very
fundamental isothermal flows and reacting flows to those formed
in very complex swirl combustor geometries [2]. Experimental results
have established the general characteristics of swirl flows
that reveal the important effects of swirl on promoting flame stability,
increasing combustion efficiency and controlling emission
of pollutants from combustion [2]. Leuckel and Fricker [14] conducted
a variety of measurements using a non-premixed single
swirl burner consisting of an annular swirling air jet and a centrally
located non-swirling fuel jet. Chen and Driscoll [15] have examined
the physical processes that occur within the non-premixed flames
by exploring the enhanced mixing characteristics in swirl flows
that emanate from the formation of a central toroidal recirculation
zone

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในเตาเปลวไฟ (HiTAC), หลีกเลี่ยงของบางการศึกษาก่อนหน้านี้หน้าเข้มข้นปฏิกิริยาในเปลวไฟที่ได้รับความ โดย recirculationและผสมของจำนวนมากของก๊าซเผาไหม้ด้วยการเชื้อเพลิงและอากาศกระแสก่อนการจุดระเบิดของส่วนผสมให้กระจายโซนผสมปฏิกิริยา Preheating ของกระแสอากาศได้เพื่อให้การจุดระเบิดของเชื้อเพลิงอยู่ ด้วยปริมาณกระจายการเผาไหม้ และให้เปลวไฟมีเสถียรภาพโดยไม่ต้องมีเปลวไฟถืออุปกรณ์ ปล่อยความดันก็ต่ำมากเป็นการเปรียบเทียบกับอุปกรณ์อื่น ๆ เสถียรภาพของเปลวไฟ HiTAC ได้รับแสดงเพื่อให้ประหยัดพลังงานเชื้อเพลิงที่สำคัญ ในมีอุณหภูมิสูงเผาผลาญอากาศหนึ่งอาจวาดภาพอากาศสูง preheatsจำเป็นต้องใช้ ในความคมชัดไม่ preheating อากาศเผาไหม้ หรือเชื้อเพลิงจะไม่จำเป็น หรือจำเป็นเพื่อให้บรรลุกระจายปฏิกิริยาการเผาไหม้ เสร็จเรียบร้อยจะแสดงแนวคิดและตอนนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายให้ต่ำสุดปล่อย CO และโรงแรมน็อกซ์ มั่นคงเผาผลาญ และต่ำเสียงรบกวน และบรรลุพร้อมกันอย่างมีนัยสำคัญประหยัดพลังงานโดยใช้ช่วงของก๊าซ ของเหลว และของแข็งเชื้อเพลิงสำหรับเตาแอพลิเคชัน [1,4-7] ดังนั้น มีรายงานมากมายภายใต้เปลวไฟความดันปกติเงื่อนไขที่ส่วนใหญ่ใช้ในเตาโปรแกรมประยุกต์ และมีความเข้มความร้อนต่ำ สูงรู้จักทำงานเผาผลาญอากาศอุณหภูมิเป็นอุณหภูมิสูงอากาศเผาไหม้ (HiTAC) [1,4] ส่วนเกินเผาผลาญอากาศ และflameless ออกซิเดชัน (FLOX) [5]ไม่มีสีกระจายสันดาป (CDC) ตรวจสอบที่นี่จะเน้นในความเข้มสูงสันดาปสำหรับเผาไหม้กับกังหันก๊าซโปรแกรมประยุกต์ ถึงแม้ว่าโปรแกรมประยุกต์อื่นก็ได้ดังนั้น ผลลัพธ์ที่แสดงที่นี่ก็เกี่ยวข้องกับอื่น ๆพลังงานและแรงขับใช้งาน การตรวจสอบก่อนหน้านี้ของไม่ได้หมุนรอบเผาไหม้กระจายสีซีดแนะนำอย่างมีนัยสำคัญปรับปรุงในรูปแบบปัจจัย ระดับเสียงมลพิษต่ำ และอัลตร้าปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำของโรงแรมน็อกซ์ และ บริษัท [8-10] เพื่อให้ปฏิกิริยาใกล้การระบอบการปกครองแบบกระจาย และหลีกเลี่ยงของปฏิกิริยาบางโซนและโซนเครื่องปรับอากาศในเปลวไฟ ควบคุมการผสมระหว่างการเผาไหม้ก๊าซอากาศและผลิตภัณฑ์เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ฟอร์มร้อนและอนุมูลอิสระแตกออก ด้วยอย่างรวดเร็วผสมกับเชื้อเพลิง Recirculation สูงของร้อน recirculated ก๊าซเผาไหม้และความรวดเร็วผสมกับเชื้อเพลิงนำไปสู่การจุดระเบิดน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีอยู่กระจายสภาพปฏิกิริยา ซึ่งผลของปฏิกิริยาบางโซนที่หลีกเลี่ยงและภูมิภาคจุดร้อนในเปลวไฟ ซึ่งช่วยลด หรือบรรเทาโรงแรมน็อกซ์ปล่อย (ความร้อนโรงแรมน็อกซ์) ผลิตจาก Zeldovichความร้อนกลไก [1,11]ใน CDC ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในระบอบการปกครองแบบกระจายเนื่องจากไดรฟ์ข้อมูลธรรมชาติกระจายของส่วนผสมของก๊าซเผาไหม้ น้ำมันเชื้อเพลิงและ oxidizer ในห้องเผาไหม้ ขึ้นอยู่กับการเวลาหน่วงเวลาจุดระเบิดและการผสมเวลาเครื่องชั่งน้ำหนัก โซนปฏิกิริยาเป็นการกระจายระบอบการปกครองเมื่อเทียบกับปฏิกิริยาบางหน้าเปลวไฟในแบบเดิมเปลวไฟ เผาไหม้กระจายดังกล่าวสามารถทำได้โดยฉีดอากาศที่ตะกอนสูงเพื่อหลีกเลี่ยงการเสถียรภาพด้วยไล่ความร้อนในเปลวไฟ นี้อาจสำเร็จโดยแบ่งแยก jets อากาศและน้ำมันเชื้อเพลิงและ recirculation ภายในที่เหมาะสมของจำนวนมากของก๊าซผลิตภัณฑ์เพื่อช่วยจุดระเบิดอยู่ของผสมกับวิวัฒนาการของโซนปฏิกิริยากระจาย ที่แนวคิดของการแยกการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและอากาศที่ความเร็วสูงด้วยปรารถนา และมีการควบคุมจำนวน recirculation ก๊าซและการผสมระหว่างผลิตภัณฑ์ก๊าซและ reactants สดสามารถใช้กับcombustors การปฏิบัติการที่ความร้อนสูงปล่อยปลดปล่อยก๊าซ (5-50 MW/m3-เอ็ม [12]) ที่มี commensurable สำหรับกังหันก๊าซแอพลิเคชัน สามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้กับการกำหนดค่าที่แตกต่างกันของการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและอากาศใน combustor ใช้อย่างระมัดระวังฟิลด์เฉพาะกระแสใน combustorความสำคัญของการสร้างโซน recirculation และเตรียมพร้อมที่ดีของอากาศ ผสมเชื้อเพลิงไหม้ไม่สามารถเทียบกับใบสั่งหนึ่งปฏิบัติทั่วไปใช้ การสร้าง recirculation อยู่ดีเผาไหม้จะใช้กระแสหมุนที่ entrains และ recirculatesส่วนผลิตภัณฑ์เผาไหม้ร้อนกลับไปยังรากของการเปลวไฟ สำหรับ combustors เช่น swirl ลักษณะเล่นบทบาทสำคัญในการผสมและการเผาไหม้ [2,13,14]ไหลหมุนได้รับการสืบสวนอย่างกว้างขวางในหลายทศวรรษที่ผ่านมาเนื่องจาก มีการใช้อย่างกว้างขวางในทุกปฏิบัติการเผาผลาญระบบ รวมถึงกังหันก๊าซสันดาป การทดลองมากมายในหมุน ขั้นตอนมีการดำเนินการขยายจากมากขั้นตอนพื้นฐานการ isothermal และปฏิกิริยาขั้นตอนที่เกิดขึ้นในการหมุนมากซับซ้อน combustor รูปทรงเรขาคณิต [2] ผลการทดลองสร้างลักษณะทั่วไปของขั้นตอนการหมุนที่เปิดเผยที่สำคัญผลของการหมุนส่งเสริมเสถียรภาพของเปลวไฟเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้และการควบคุมมลพิษสารมลพิษจากการเผาไหม้ [2] ดำเนิน Leuckel และ Fricker [14]ความหลากหลายของการวัดที่ใช้ไม่ใช่หยดเดียวswirl เขียนประกอบด้วยการเจ็ทอากาศ swirling annular และกลางตั้งอยู่ไม่ได้หมุนรอบน้ำมัน jet เฉินและ Driscoll [15] ได้ตรวจสอบกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นภายในเปลวไฟไม่หยดโดยการสำรวจขั้นสูงการผสมลักษณะขั้นตอนการหมุนที่ emanate จากการก่อตัวของ recirculation toroidal ที่เซ็นทรัลโซน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในการศึกษาก่อนหน้านี้บนเตาเปลวไฟ ( hitac ) หลีกเลี่ยงบาง
เข้มข้นหน้าปฏิกิริยาในเปลวไฟได้ประสบโดยการหมุน
และผสมของจำนวนมากของก๊าซจากการเผาไหม้กับ
เชื้อเพลิงและกระแสอากาศก่อนการจุดระเบิดของส่วนผสมเพื่อให้โซนปฏิกิริยาผสมกระจาย

อุ่นของกระแสอากาศที่ได้รับว่าจ้างให้การติดไฟเอง

กับปริมาณของเชื้อเพลิงการเผาไหม้เปลวไฟกระจายและบรรลุเสถียรภาพโดยไม่
เปลวไฟถืออุปกรณ์ ความดันยังต่ำมากเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ stabilization เปลวไฟ
อื่น ๆ ได้รับการ hitac
แสดงให้เชื้อเพลิงอย่างประหยัดพลังงาน ในอุณหภูมิสูงอากาศการเผาไหม้หนึ่งอาจจะว่า

อากาศสูง preheats ที่จําเป็น ในทางตรงกันข้าม ไม่มีการอุ่นอากาศหรือ
ของเตาเผาเชื้อเพลิงจะไม่จำเป็น หรือเป็นเพื่อให้บรรลุการกระจาย
ปฏิกิริยาการเผาไหม้ แนวคิดความแสดง
และตอนนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อให้บรรลุการปล่อย NOx ต่ำและ CO การเผาไหม้ที่มั่นคง
, และเสียงรบกวนต่ำ และพร้อมกันให้ประหยัดพลังงานที่สําคัญ
โดยใช้ช่วงของก๊าซ เชื้อเพลิงเหลวและของแข็งสำหรับเตา
โปรแกรม [ 1 , 4 และ 7 ] ดังนั้น งานมาก มีรายงานว่า ภายใต้
ปกติแรงดันไฟเงื่อนไขที่ส่วนใหญ่ใช้ในงานเตาหลอม
และมีเข้มความร้อนต่ำ
อุณหภูมิการเผาไหม้สูงอากาศทำงานได้เรียกว่าการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูง ( hitac
) [ 1 , 4 ] , การเผาไหม้อากาศส่วนเกินและ
ไร้ไฟออกซิเดชัน ( flox ) [ 5 ] .
สีกระจาย การเผาไหม้ ( CDC ) งานวิจัยนี้มุ่งเน้น
บนความเข้มสูงสำหรับการเผาไหม้เครื่องเขียนกังหันแก๊สเผาไหม้
โปรแกรม แต่โปรแกรมอื่นยังเป็นไปได้ .
ดังนั้น ผลการทดลองนี้ยังเกี่ยวข้องกับพลังงานอื่น
และการใช้งานระบบขับเคลื่อน ก่อนหน้านี้การตรวจสอบ
ไม่หมุน สีกระจายแนะนำการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญในองค์ประกอบการเผาไหม้
รูปแบบระดับต่ำและการปล่อยเสียงอัลตร้า
การปล่อยก๊าซต่ำของ NOx และ Co [ 8 – 10 ] เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาใกล้ชิด
กับการปกครองกระจายและหลีกเลี่ยงการแสดงตนของบางปฏิกิริยาและโซนโซน
จุดร้อนในเปลวไฟ , ควบคุมการผสมระหว่างอากาศและแก๊ส
การเผาไหม้เป็นผลิตภัณฑ์ที่จำเป็นเพื่อให้รูปแบบร้อนและอนุมูลอิสระอย่างรวดเร็ว
เจือจางผสมกับน้ำมันเชื้อเพลิง สูง การหมุนเวียนของก๊าซจากการเผาไหม้ และ recirculated ร้อน

เร็วผสมกับของเชื้อเพลิงที่ทำให้เกิดการติดไฟเองของเชื้อเพลิงกับเงื่อนไขของปฏิกิริยาการกระจาย

ผลนี้ในการหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาบางโซน
และภูมิภาคจุดร้อนในเปลวไฟ นี้จะช่วยลด หรือลดการปล่อยก๊าซ NOx ( ความร้อนน๊

) ที่ผลิตจาก zeldovich ความร้อนกลไก [ 1 , 11 ] .
ใน CDC , ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในการกระจายการปกครองเนื่องจากปริมาณ
กระจาย ธรรมชาติของส่วนผสมของก๊าซเผาไหม้เชื้อเพลิงและการสันดาปใน
ในห้องเผาไหม้ ขึ้นอยู่กับเวลาและการผสมเกล็ด
การจุดระเบิดเวลาโซนปฏิกิริยาเป็นกระจาย
ระบอบการปกครองเมื่อเทียบกับบางปฏิกิริยาเปลวไฟด้านหน้าในเปลวไฟธรรมดา

เช่นการเผาไหม้กระจายสามารถทำได้โดยฉีด
อากาศที่ความเร็วสูงเพื่อหลีกเลี่ยงการกับ
ขนาดใหญ่ระบายไล่สีเปลวไฟ นี้อาจจะประสบความสำเร็จ
โดยแยกเหมาะสมของอากาศและเครื่องบินเชื้อเพลิงและ
เวียนภายในจำนวนมากของก๊าซผลิตภัณฑ์เพื่อช่วย
การติดไฟเองของส่วนผสมกับวิวัฒนาการของโซนปฏิกิริยาการกระจาย
แนวคิดของการฉีดแยกของเชื้อเพลิงและอากาศที่ความเร็วสูง ด้วยคุณลักษณะ และควบคุมปริมาณของการหมุนเวียนน้ำ

และก๊าซผสมระหว่างผลิตภัณฑ์ก๊าซและสารตั้งต้นสดสามารถใช้กับเตาเผาความร้อนสูง
ปฏิบัติการปลดปล่อยความเข้ม ( 5 )
50 MW / m3 ATM [ 12 ] ) ที่ใช้กังหันก๊าซที่มีขนาดเท่ากัน
. ความต้องการเหล่านี้สามารถพบได้กับที่แตกต่างกันการกำหนดค่า
ของเชื้อเพลิงและฉีดอากาศเข้าไปในเตาเผาใช้อย่างระมัดระวัง
ปรับสนามการไหลภายในเตา .
ความสำคัญของการสร้างและการเตรียมตัวที่ดีของโซน recirculation
ผสมผสานระหว่างอากาศกับเชื้อเพลิงสำหรับการเผาไหม้ไม่สามารถคุยโว .
จารีตหนึ่งใช้เพื่อสร้างการหมุนเวียนและความมั่นคง
การเผาไหม้จะใช้หมุนไหลและที่ entrains recirculates
ส่วนของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้จากลับไปที่รากของ
เปลวไฟ เช่น ลักษณะเตาเผาหมุนเล่นเป็นบทบาทหลักในการผสมและการเผาไหม้ [ 2,13,14 ] .
หมุนไหลได้รับอย่างกว้างขวางเพื่อหลายทศวรรษ
เพราะใช้ที่กว้างขวางของพวกเขาในทุกประเภทของระบบการเผาไหม้
ในทางปฏิบัติ รวมทั้งกังหันก๊าซเผาไหม้ .
การทดลองมากมายในกระแสหมุนได้ดําเนินการขยายจากกระแสคงที่มาก
พื้นฐานและปฏิกิริยากระแสเหล่านั้นเกิดขึ้นในเตาเผาแบบหมุนรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนมาก
[ 2 ]
ผลมีลักษณะทั่วไปของหมุนไหล
ที่สำคัญผลหมุนเปิดเผยในการส่งเสริมความมั่นคงของเปลวไฟเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้และการควบคุมการปล่อย

ของมลพิษจากการเผาไหม้ [ 2 ] และ leuckel ฟริคเกอร์ [ 14 ] )
ความหลากหลายของการวัดที่ใช้ไม่ผสมเดียว
หมุนเตาประกอบด้วยวงแหวนหมุนเครื่องบินเจ็ท และตั้งอยู่บนศูนย์กลาง
เจ็ทหมุนควงเชื้อเพลิง เฉิน และ ดริสคอลล์ [ 15 ] มีการตรวจสอบ
ทางกายภาพกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในองค์กร โดยการผสมเปลวไฟ

เพิ่มคุณลักษณะการผสมในหมุนไหลที่ไหลจากการก่อตัวของโซน recirculation
toroidal กลาง