稀氧部分預混-富氧補燃(ODPP-OESC)旋流燃燒數(shù)值模擬.pdf

1、本文以CFD軟件中的FLUENT為平臺，通過建立合理的數(shù)學模型和物理模型，對稀氧部分預混/富氧補燃（ODPP/OESC)旋流燃燒進行數(shù)值模擬，并與空氣部分預混燃燒（PPC)進行對比。通過調(diào)節(jié)燃燒過程中的各組分濃度等參數(shù)，分析當量比、氧濃度對燃燒過程中火焰結構以及污染物排放的影響。相對于PPC而言，ODPP/OESC旋流燃燒通過稀氧部分預混、富氧補燃的方式調(diào)節(jié)反應區(qū)的C/O空間濃度分布，有效的降低火焰燃燒溫度，改善火焰穩(wěn)定性，降低污染物C

2、O、NO的生成量。
　　本文分析了改變模擬過程中總體當量比、部分預混當量比以及稀、富氧濃度等參數(shù)對ODPP/OESC旋流燃燒過程的影響，研究發(fā)現(xiàn)：隨著總體當量比的降低，燃燒溫度得到有效降低，并且NO、CO排放量??；隨著部分預混當量比的降低，火焰結構得到改善，燃燒溫度分布更加均勻，NO、CO排放量單調(diào)遞減；隨著稀氧濃度的降低，NO和CO排放量均降低，且降低明顯；環(huán)形富氧側氧濃度的改變主要影響NO的生成量，且富氧濃度越低NO生成量越小

3、，但并不能降低CO排放量。綜合良好工況，改變結構參數(shù)，即通過縮小環(huán)形富氧入口側尺寸，減小速度梯度，有效的減小了熱力型NO的生成量，且CO排放量升高不明顯，有利于降低污染物排放。并對燃燒室局部網(wǎng)格進行進一步細化，有效捕捉到火焰面的褶皺情況以及觀測大渦的破碎過程。綜上所述，通過對ODPP/OESC旋流燃燒過程中燃料和氧化劑的分布進行合理調(diào)配，得到了最佳工況范圍：部分預混當量比1.2，總體當量比0.7-0.8，稀氧濃度范圍17％-18%。若環(huán)