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弱旋流燃烧器燃料/空气预混均匀性研究
作者姓名:方刚毅  邢菲  赵梦梦
作者单位:厦门大学 航空航天学院动力工程系,厦门大学 航空航天学院动力工程系,北华航天工业学院,机电工程学院
摘    要:实施贫预混燃烧技术的关键是保证燃料与氧化剂的均匀混合,避免在燃烧时形成局部高温点而导致NOx排放增加。本文针对弱旋流燃烧器设计了甲烷/空气预混方案,首先通过试验结果验证了数值计算方法的可靠性,然后对当量比为0.7的预混气体进行数值模拟,分析了燃料喷射孔和弱旋流流场特性对掺混的影响机制。结果表明:喷射孔径影响燃料的初始分布,很大程度上决定了在有限空间内可以达到的最终混合效果,对给出的预混结构,存在最佳当量孔径b=0.01及对应的平均动量通量比 J =75.59,使混合效果最优。弱旋流流场由中心直流通量和外环旋流通量共同作用,其中旋流对燃料扩散起主导作用。在保证弱旋流特性的前提下,通过增大孔板阻塞比或旋流叶片几何角的方式能够强化旋流作用,从而提高预混均匀性。

关 键 词:贫预混燃烧  预混均匀性  弱旋流  喷射孔径  旋流作用
收稿时间:2019-12-23
修稿时间:2020-03-11
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