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嵌入式灶具燃烧器结构与热工性能改善研究

2010-08-08 22:48:55 来源:重庆大学-王三石 浏览:
内容提要:嵌入式灶具燃烧器结构与热工性能改善研究:嵌入式燃气灶具,其结构设计思想主要源自欧洲,由于结构限制,嵌入式燃气灶燃烧时,空气的补给不如台式燃气灶具充分,锅支架高度比较高,因此造成热效率要普遍低于台式灶具……

中文名称: 嵌入式灶具燃烧器结构与热工性能改善研究

英文名称:
Research of Built-in Gas Stove Burner''s Structure and How to Improve the Thermal Characteristics

 
【摘要】: 嵌入式燃气灶具,其结构设计思想主要源自欧洲,由于结构限制,嵌入式燃气灶燃烧时,空气的补给不如台式燃气灶具充分,锅支架高度比较高,因此造成热效率要普遍低于台式灶具。我国灶具生产企业开始生产嵌入式灶具后,为适应中国百姓的要求,在燃烧器的设计上进行了修改。采用了侧进风的方式(即在灶具背面开通风孔)有别于国外产品的上进风方式,国家标准中也将嵌入式燃气灶的热效率指标比照台式燃气灶具降低了5个百分点。此举虽然对推广嵌入式燃气灶起到了促进作用,但是,另一方面也反映我国燃具生产企业未能从实质上解决嵌入式燃气灶热效率低、能耗大、局部过热等问题。同时嵌入式灶具设计过程中相关结构参数的选用也存在一定的问题,现有结构参数选用一般比照台式灶具的推荐值。本课题深入研究嵌入式灶具的结构特性,运用传热学燃烧学相关知识对其热工性能的改善进行深入的研究。 首先通过嵌入式灶具一次空气供应实验,描述了嵌入式灶具在一次空气引射上的特点,并且测量了实验灶具的结构尺寸,根据两种一次空气理论计算公式计算嵌入式灶具的理论一次空气系数结果。比较它们与实验真实值之间的差别并分析了原因。通过取样孔同时得到了炉头中静压值大小,以及以此为依据计算得到火孔出口速度。接着利用实验的手段,通过热平衡分析方法对嵌入式灶具和相类似的台式灶具进行热平衡分析,分析得到了嵌入式灶具相对于台式灶具热效率低下的原因。根据这一分析结果,结合一次空气实验结果提出了嵌入式灶具热工性能可能有效的改造方案。即:减少二次空气口面积,降低热负荷和锅支架高度,提高内环火热负荷比例。研究了改造后的嵌入式灶具热工性能的变化数值,最终确定了嵌入式灶具能够降低的热负荷以及相应的锅支架高度,现有结构条件下内环火负荷占总负荷比例的取值多少能够取得最大的热效率,为今后的嵌入式灶具研发提供参考数据。
 
Built in gas stove’s structure design idea come from Europe. It’s heat flux is sm(omitted)e with the traditiona(omitted)gas stove. Due to structural constraints,the a(omitted)of built in gas stove is far less than the full desktop gas stoves. The thermal efficiency of the built in gas stove is much lower than the desktop st(omitted)ir supply constraints also limit the size of the burner load. There are many difference in cooking habits and diet between china and western country. In (omitted)eet t...
 
【关键词】:嵌入式灶具 燃气压力 一次空气系数 锅支架高度 内环火占总负荷比例
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TS914.232
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2010.044261
【目录】:

摘要 第1-4页
ABSTRACT 第4-5页
1 绪论 第10-17页
  ·课题的提出与研究意义 第10-12页
    ·课题的提出 第10页
    ·研究的意义 第10-12页
  ·国内外研究现状 第12-15页
    ·家用燃气灶热工性能的国内研究现状 第12-14页
    ·家用燃气灶热工性能的国外研究现状 第14-15页
  ·本文研究的目的内容和方法 第15-17页
    ·研究的目的 第15页
    ·研究的主要内容 第15页
    ·研究方法 第15-17页
2 嵌入式灶具结构描述与使用说明 第17-22页
  ·嵌入式灶具结构描述 第17-19页
    ·嵌入式灶具的结构形式简介 第17页
    ·嵌入式灶具结构示意图 第17-18页
    ·嵌入式灶具结构数据 第18-19页
  ·嵌入式灶具使用要求 第19-22页
    ·燃具前的燃气压力要求 第19-20页
    ·嵌入式灶具热负荷要求 第20页
    ·烟气排放物浓度要求 第20页
    ·嵌入式灶具的燃烧工况要求 第20-22页
3 嵌入式灶具的燃料燃烧与烟气排放 第22-30页
  ·燃气燃烧计算 第22-25页
    ·燃气热值的确定 第22页
    ·燃烧及燃烧反应计量方程式 第22-23页
    ·理论空气量和过剩空气系数 第23-24页
    ·理论烟气量和实际烟气量 第24-25页
  ·烟气排放 第25-30页
    ·烟气中CO 的排放 第25页
    ·烟气中CO含量的确定 第25-26页
    ·烟气中NO_x 的排放 第26页
    ·烟气中NO_x 含量的确定 第26-27页
    ·抑制NO_x 生成的方法 第27-30页
4 嵌入式灶具燃烧特性与火焰稳定性 第30-35页
  ·燃烧特性 第30-31页
    ·部分预混式燃烧特性 第30-31页
  ·火焰稳定性 第31-35页
    ·火焰稳定原理 第31-33页
    ·燃烧特性曲线图 第33-35页
5 嵌入式灶具使用过程中的空气供应 第35-50页
  ·嵌入式灶具一次空气供应 第35页
  ·现有一次空气系数计算方法 第35-42页
    ·动量定理计算一次空气系数 第35-40页
    ·美国煤气协会实验公式计算一次空气系数 第40-42页
  ·嵌入式灶具一次空气供应实验内容 第42-44页
    ·实验系统设计 第43-44页
    ·主要测量数据 第44页
    ·实验仪器组成 第44页
  ·实验研究结果 第44-48页
    ·嵌入式灶具一次空气系数变化规律 第44-45页
    ·嵌入式灶具炉头静压值和火孔出口流速 第45-47页
    ·嵌入式灶具喷嘴 第47-48页
  ·嵌入式灶具燃烧二次空气供应 第48-49页
  ·结论分析 第49-50页
6 嵌入式灶具热效率问题的理论分析及改进方案制定 第50-63页
  ·热平衡分析方法简介 第50-54页
    ·理论模型的建立 第50-53页
    ·理论模型需要的实验数据测试 第53-54页
  ·实验室条件和实验数据计算公式 第54-59页
    ·实验室条件 第54页
    ·灶具热负荷计算 第54-55页
    ·灶具热效率的计算 第55-57页
    ·燃气成分与热值 第57页
    ·热平衡分析实验仪器的组成 第57-59页
  ·嵌入式灶具热效率理论分析结论 第59页
  ·嵌入式灶具热效率改进实验方案 第59-63页
    ·减小二次空气口面积 第59页
    ·降低锅支架高度和热负荷 第59-61页
    ·提高内环火负荷占总负荷的比例 第61-63页
7 嵌入式灶具热工性能改善实验 第63-75页
  ·实验设计和组成 第63-66页
    ·实验内容 第63页
    ·实验系统设计 第63-64页
    ·主要测量数据 第64-65页
    ·实验仪器的组成 第65-66页
  ·嵌入式灶具二次空气口面积减小对热工性能的影响 第66-67页
  ·嵌入式灶具负荷与锅支架高度减小对热工性能的影响 第67-70页
    ·嵌入式灶具负荷与锅支架高度减小实验结果 第67-69页
    ·实验结论 第69-70页
  ·嵌入式灶具内环火负荷的增加对热工性能的影响 第70-75页
    ·嵌入式灶具内环火负荷增加实验结果 第71-73页
    ·实验结论 第73-75页
8 结论及建议 第75-77页
  ·主要结论 第75-76页
  ·建议与展望 第76-77页
致谢 第77-78页
参考文献 第78-81页
附录 第81-89页

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