天然氣徑向旋流預混高壓燃燒特性研究.pdf

1、隨著污染問題和能源危機的日益加重，尋求潔凈可靠的能源代替煤炭發(fā)電成為亟待解決的問題。近年來以清潔天然氣為燃料的燃氣輪機發(fā)電及燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)得到極大發(fā)展。目前受材料限制，進一步提高初溫已非常困難，高壓比燃燒成為提高燃氣輪機性能的新途徑。鑒于目前國內外對天然氣在高壓下的徑向旋流預混燃燒研究較少，本文在總結國內外燃燒實驗臺設計經驗的基礎上，設計了天然氣高壓燃燒實驗臺，對實驗臺重要參數(shù)進行設計計算，并使用流體動力學計算軟件Fluent進行燃

2、燒模擬，歸納總結出部分燃燒參數(shù)和工藝參數(shù)對高壓下天然氣旋流預混燃燒的影響規(guī)律，為今后實驗臺的搭建以及天然氣高壓燃燒的實驗研究奠定理論基礎。本文開展的工作和獲得的成果如下:
　　1.根據(jù)國內外燃燒室設計經驗，結合天然氣燃燒特性和高壓條件，與生產廠家溝通協(xié)商后，設計了本高壓燃燒實驗臺的基本結構和重要參數(shù)。燃燒采用預混燃燒形式，甲烷采用單管入口，空氣流經徑向旋流器形成旋流并與甲烷混合，燃燒室還包括二次風和冷卻空氣部分。接下來計算得到標準

3、工況時氣體管路設計參數(shù)和燃料噴嘴相關參數(shù)，為實驗臺和模型的建立提供參考。
　　2.使用前處理軟件Gambit對設計的高壓燃燒實驗臺建立模型。為驗證模型能否用于高壓燃燒的模擬研究，從兩方面測試模型網格的合理性:無化學反應冷態(tài)模擬和網格數(shù)量無關性驗證。經測試，發(fā)現(xiàn)模型冷態(tài)模擬效果良好，網格數(shù)量48萬時具有較好的網格無關性。
　　3.利用流體計算軟件Fluent模擬不同工況下的天然氣高壓預混燃燒情況，深入研究燃燒參數(shù)（如壓力、過量