用于煤矿通风甲烷的Swiss-roll燃烧器特性研究的开题报告.docx

用于煤矿通风甲烷的Swiss-roll燃烧器特性研究的开题报告 一、选题背景和研究意义 煤炭资源是我国能源的重要组成部分，但煤炭开采过程中所产生的瓦斯（甲烷）会对煤矿安全和环境保护带来威胁。因此，甲烷的安全处理和利用是煤矿生产中的一个关键问题。Swiss-roll燃烧器是一种新型的甲烷燃烧设备，具有热能利用高、污染物排放低等特点，已经开始在国内外的煤矿中得到应用。为了更好地了解Swiss-roll燃烧器的燃烧特性，加强煤矿通风甲烷的安全处理和利用，本研究将对Swiss-roll燃烧器的特性进行深入探究。 二、研究目的和内容 本研究旨在深入研究Swiss-roll燃烧器的燃烧特性，包括稳定性、燃烧效率、污染物排放等方面，并分析燃烧器性能与甲烷浓度、燃烧温度、燃气流速等参数的关系。具体内容包括： 1. 构建Swiss-roll燃烧器实验平台，进行稳态和瞬态燃烧实验。 2. 考察Swiss-roll燃烧器的燃烧性能，分析甲烷的完全燃烧效率、燃烧温度、污染物排放等参数的变化规律。 3. 分析Swiss-roll燃烧器的炉内流场特征和燃烧机理，探究Swiss-roll燃烧器的燃烧机制。 4. 对Swiss-roll燃烧器的优化设计提出建议，以提高燃烧器的性能。 三、研究方法和技术路线 本研究采用实验室实验和数值模拟相结合的方法，具体技术路线如下： 1. 构建Swiss-roll燃烧器实验平台，对稳态和瞬态燃烧进行实验，采集燃烧器各种参数数据。 2. 基于Fluent软件，建立Swiss-roll燃烧器的三维流体动力学模型，模拟Swiss-roll燃烧器的燃烧过程。 3. 通过对实验数据和数值模拟结果的对比分析，得到Swiss-roll燃烧器的燃烧性能及机理。 4. 根据研究结果，提出Swiss-roll燃烧器的优化设计方案。 四、预期成果 本研究的预期成果包括： 1. 对Swiss-roll燃烧器的燃烧性能、机理有较为全面的认识。 2. 提出Swiss-roll燃烧器的优化设计建议，以提高燃烧器的性能。 3. 发表学术论文2-3篇，并参加国内外学术会议1-2次。 4. 为煤矿通风甲烷的安全处理和利用提供一定的理论和实践参考。