等離子點火器燃燒流場數(shù)值與實驗研究.pdf

1、燃氣輪機在冷啟動時點火的可靠性是影響燃氣輪機的機動性和安全性的重要因素之一。如果燃氣輪機一次點火不成功，不但會在緊急工況下成倍增加發(fā)動機啟動時間，而且還會由于在發(fā)動機通流部件內(nèi)可能會存在的積油而引起燃燒室的爆燃或發(fā)動機著火，對發(fā)動機的安全性和使用壽命產(chǎn)生嚴重影響。 等離子點火技術(shù)是一種新型的點火方式，它通過電離的空氣在貧氧狀態(tài)下對點火燃料進行熱裂解，然后用高溫燃料裂解氣去點燃主火炬。它點火能量高、點火邊界寬，可以大幅度提高燃氣輪

2、機點火的可靠性及穩(wěn)定性。因此，深入開展等離子點火技術(shù)的理論研究和試驗研究工作，對指導(dǎo)等離子點火器的設(shè)計與應(yīng)用具有重要的意義。 本文詳細介紹了等離子點火技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和燃燒流場的數(shù)值模擬進展，系統(tǒng)深入地分析了等離子點火器內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)模型、流場數(shù)理模型和數(shù)值模擬方法。作者采用SIMPLEC算法和貼體網(wǎng)格對燃用液態(tài)和氣態(tài)兩種不同燃料的某型等離子點火器內(nèi)部湍流燃燒流場進行了多個工況的數(shù)值模擬，并對計算結(jié)果進行了詳細分析，得到了工作參

3、數(shù)對等離子點火器工作性能影響的關(guān)系曲線，提出了衡量等離子點火器點火性能的出口總能量流率的考核方法。同時，為了進一步考察等離子點火器的點火性能，作者在等離子點火器試驗臺上進行了液體燃料和氣體燃料的等離子點火試驗，考察了該型等離子點火器的點火邊界和工作性能。所作的工作對等離子點火器的設(shè)計和應(yīng)用研究具有重要參考價值。 在上述理論研究與試驗研究的基礎(chǔ)上，為了延長電極壽命和減輕重量，作者設(shè)計了一種具有電極強制冷卻的新型等離子點火器。這種新