低工況高效燃燒流場組織技術(shù)研究.pdf

1、在燃氣輪機中，燃燒效率是表征燃燒室經(jīng)濟性的一個重要指標，一般情況下，設(shè)計工況下的燃燒效率都接近100％，但非設(shè)計工況下相對低一些，尤其是慢車工況下的燃燒效率更低，這樣就會造成燃料的浪費。在燃燒室中，火焰筒頭部結(jié)構(gòu)對燃燒性能起到了決定性的作用，因此需要對火焰筒頭部結(jié)構(gòu)進行細致研究，以改善慢車工況下的燃燒性能。
　　本文以帶有雙級軸向旋流器的燃燒室為研究對象，采用數(shù)值模擬的方法在低工況下對火焰筒頭部進行了分析，研究過程中使用 Pro/

2、E軟件對燃燒室進行三維建模，采用ICEM軟件對計算域網(wǎng)格進行離散，利用數(shù)值模擬軟件Fluent對燃燒室的燃燒流場進行計算，其中，使用了Realizable k-ε雙方程湍流模型，EDC燃燒模型，采用離散相模型及 CONE旋流噴嘴模擬燃油的破碎、霧化過程。采用迎風(fēng)的差分格式對文中的控制方程進行離散，使用標準壁面函數(shù)法對壁面進行處理，用SIMPLE算法對離散方程進行求解。主要工作內(nèi)容如下：
　　1、對旋流器葉片安裝角、葉片數(shù)、葉片旋向

3、進行結(jié)構(gòu)優(yōu)選，發(fā)現(xiàn)幾何參數(shù)的變化會引起速度流場、回流區(qū)尺寸的變化，對湍流運動的強度影響較大，從而影響了燃燒室燃燒效率、出口溫度場均勻性及壓力損失等。
　　2、針對文氏管喉道直徑、喉道位置、出口直徑進行了分析，上述結(jié)構(gòu)對燃油分布特性及氣流速度分布有很大影響，會導(dǎo)致燃燒室的性能有很大差異，不合適的出口直徑值可能造成燃燒室內(nèi)發(fā)生熄火。
　　3、針對套筒出口形式及出口角度進行了分析，該結(jié)構(gòu)不僅影響了冷態(tài)流場的速度分布情況，而且影響了