某航改燃机氢燃料燃烧室污染排放特性研究

为了对氢燃料燃烧室的低污染燃烧组织方案提供技术支撑，根据某航改燃机燃烧室的工况及结构参数，设计了三种氢燃料喷射单元(贫油直接喷射(LDI)单元以及两种贫油预混喷射(LPIA和LPIB)单元)，通过数值计算方法研究了其流场特性，燃料-空气混合特性及污染排放特性，然后采用粒子群优化算法(PSO)建立了三种单元的NO_x排放回归模型。研究表明：氢气喷射方式对流场结构影响较大。LDI单元的中心回流区(CRZ)脱离喷嘴一段距离，LPIA单元的CRZ径向尺寸最大，LPIB单元的下游流场轴向速度最快；LPIA单元燃烧室内燃料-空气混合相对于其它两个单元更加均匀；在设计工况下，LDI单元的NO_x排放量不能满足目前新建燃机的排放标准(@15%O₂，≤30 mg/m³)，而LPI单元的NO_x排放能够达标，且LPIA相对于LDI单元可降低81.6%；所建立三个单元NO_x排放回归模型考虑了燃烧室进口压力、温度、当量比及气流速度的影响，其决定系数R²分别为0.9...