自激抖動射流燃燒器的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在國內(nèi)很多城市推廣的“煤改氣”政策及天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔能源廣泛運(yùn)用于各個行業(yè)的背景下，以氣體燃料高效燃燒及低污染物排放為目的，設(shè)計(jì)了自激抖動射流燃燒器及其燃燒實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)，對其進(jìn)行了速度場、溫度場及燃燒產(chǎn)物中NOx含量變化規(guī)律的數(shù)值模擬，并開展了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究工作。
　　首先，通過查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，在前人研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并制造出了五種自激抖動射流燃燒器，其技術(shù)關(guān)鍵為非圓形入口突擴(kuò)腔體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。為了與自激抖動射流形成

2、對比，還設(shè)計(jì)并制造了四種自由射流燃燒器。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究方案優(yōu)化后，確定了整個實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，最后根據(jù)此方案搭建了整個實(shí)驗(yàn)裝置。
　　其次，開展了自激勵抖動射流燃燒器和自由射流燃燒器的模擬工作。分析了基本控制方程并選取了合適的數(shù)學(xué)模型。建立了以非圓型入口突擴(kuò)腔體自激抖動射流燃燒器的設(shè)計(jì)尺寸為標(biāo)準(zhǔn)的幾何物理模型，對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分，最后根據(jù)燃燒器的熱負(fù)荷和環(huán)境參數(shù)設(shè)定了數(shù)值模型的初始邊界條件，根據(jù)各方程的收斂標(biāo)準(zhǔn)對殘差進(jìn)行設(shè)定，對計(jì)算

3、收斂后的結(jié)果進(jìn)行輸出。由于計(jì)算區(qū)域的非軸對稱性，分別取xy和xz兩個平面作為參考平面，分析了非圓型入口突擴(kuò)腔體自激抖動射流燃燒器和自由射流燃燒器的速度場、溫度場以及NO濃度場，從數(shù)值模擬方面驗(yàn)證了使用自激抖動射流燃燒器能實(shí)現(xiàn)天然氣的高效低污染燃燒。
　　最后，開展了自激勵抖動射流燃燒器和自由射流燃燒器的實(shí)驗(yàn)研究工作。在自由空間進(jìn)行點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)時，研究并分析各個燃燒器的燃燒火焰的形狀與體積，在燃燒室內(nèi)進(jìn)行溫度場測量時，通過測量各個測點(diǎn)的