LPP低污染燃燒室頭部方案研究.pdf

1、本文通過數(shù)值模擬和試驗相結(jié)合的方法研究了貧油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)（LPP）低污染燃燒室頭部方案，其主要設(shè)計思想是通過分級供油和分區(qū)燃燒，降低燃燒室內(nèi)燃燒區(qū)域的溫度和減少高溫區(qū)域范圍，從而實現(xiàn)低NOX排放。LPP低污染燃燒室頭部方案分為主級和值班級兩部分，值班級燃燒屬于擴散燃燒，起穩(wěn)定點火源作用，但值班級燃油流量占整個燃油流量比例較少，因此局部高溫區(qū)范圍比較小。大部分燃油從主級多點燃油直接噴射孔中噴出，主級燃燒基本上屬于貧油預(yù)混或半預(yù)混燃燒，實現(xiàn)貧

2、油均勻燃燒，因此主級出口燃燒最高溫度相對較低。通過值班級和主級兩者相結(jié)合，從而實現(xiàn)既穩(wěn)定燃燒又降低NOX排放的目的。
　　本文完成的研究內(nèi)容主要包括三個方面：
　　1）對六個LPP低污染燃燒室頭部方案分別進行了兩相噴霧燃燒流場和燃燒性能的數(shù)值模擬，研究不同的主級軸向旋流角度對LPP燃燒室兩相噴霧燃燒流場和燃燒性能的影響，數(shù)值計算結(jié)果表明：
　?。?）隨著主級旋流角度的增大，燃燒溫度高于1950K區(qū)域面積的大小經(jīng)歷了一個

3、由大變小，再變大的過程；
　?。?）出口NOx質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化規(guī)律跟燃燒溫度高于1950K區(qū)域面積大小的變化規(guī)律一致；
　　（3）總體來說，C方案的燃燒性能和排放指標(biāo)在六個頭部方案中最優(yōu)。
　　2）利用PIV測量技術(shù)，研究了不同工況和值班級噴嘴位置對單頭部方案G的模型LPP燃燒室冷態(tài)流場和油霧場的影響，試驗結(jié)果表明：
　　（1）進口空氣流量變化對旋流器后的氣流速度分布形狀、變化趨勢和回流區(qū)形狀基本無影響；
　

4、?。?）單開值班級噴嘴時，隨著供油量增加，燃油霧化效果變差，不同的噴嘴位置對燃油霧化效果的差異逐漸減小；
　?。?）單開主級噴嘴時，隨著供油量增加，燃油霧化得到改善；
　?。?）當(dāng)主級和值班級噴嘴都打開時，保持油氣比不變，隨著主級供油量增加，值班級供油量的減少，燃油霧化質(zhì)量有所提高，不同的值班級噴嘴位置對燃油霧化效果的差異逐漸減少。
　　3）對單頭部方案H的模型LPP燃燒室進行了燃燒性能試驗測量，獲得了LPP燃燒室出口