LPP低污染燃烧室冷态流场与油雾特性

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1、第45卷第2期2013年4月南京航JoumalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics&AstronauticsLPP低污染燃烧室冷态流场与油雾特性邓远灏1’2朱嘉伟1颜应文1’2马存祥2徐华胜2张靖周(1．南京航空航天大学能源与动力学院，南京，210016；2．中国燃气涡轮研究院，成都，610500)V01．45No．2Apr．2013摘要：为了研究某贫油预混预蒸发(Leanpremixedprevaporized，LPP)低污染燃烧室冷态流场和油雾特性，本文采用粒子图像测速仪(Particleimagevelocimetry，PI

2、V)首先试验研究不同进口空气流量对燃烧室冷态流场的影响，其次分别在单开值班级喷嘴、主级喷嘴以及同开主级和值班级喷嘴时，分析了燃油流量分配和值班级喷嘴位置对燃烧室油雾特性的影响。试验结果表明：在LPP燃烧室头部流场存在中心回流区、角落回流区和唇口回流区，中心回流区宽度随着距燃烧室头部距离的增加先逐渐增加，而后逐渐减少，且进口空气流量对燃烧室回流区形状影响不大；单开值班级喷嘴时，供油量增加，燃烧室油雾特性变差；单开主级喷嘴时，主级供油量增加，燃烧室油雾特性得到改善；主级和值班级喷嘴同时打开时，随着主级供油量增加，值班级供油量减少，燃油雾化特性得到改善；值班级喷嘴位于喉道处时燃

3、油雾化效果优于值班级喷嘴在旋流器出口处。关键词：贫油预混预蒸发；低污染燃烧室；冷态流场；油雾场；粒子图像测速仪中图分类号：V231．2文献标志码：A文章编号：1005—2615(2013)02一0162一08ColdnowFjeldandFudSpraynsticofLPPLowEmi豁ionC伽Ilb吣torDP咒gYhn规^口01仙，Z^“．厂i口议肥i1，ya押yi佗gw8n1¨，^—亿C“挖zin咒g2，X“H“口s^P挖g2，．2强口以g-，i咒92^o“1(1．CollegeofEnergyandPowerEngineering，NanjingUniversi

4、tyofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China；2．ChinaGasTurbineEstablishment，Chengdu，610500，China)Abstract：Inordertostudycoldflowfieldsandfuelspraycharacteristicsofaleanpremixedprevaporized(LPP)lowemissioncombustor，effectsofdifferentinletconditionsoncoldfieldsareexperimentallyin—Vesti

5、gatedbyusingparticleimagevelocimetry(PIV)，andeffectsofdifferentfuelallocationsandposi—tionsofpilotatomizeronfuelspraycharacteristicsarestudiedwhenonlypilotatomizerorprimaryat—omizerisoperated，orprimaryandpilotatomizersareoperatedatthesametime．ExperimentalresultsshowthatcentraIrecirculatio

6、nzone(CRZ)，cornerrecirculationzoneandliprecirculationzoneappearinthec01dflowfield．ThewidthofCRZgraduallyincreasesfirstlyandthendecreaseswiththeincreaseofaxialdistancefromcombustorinlet．ChangesoftheCRZshapeareweakwheninletairflowrateschange．Whenonlypilotatomizeroperates，fuelspraycharacteri

7、sticisgraduallyworsenedwiththein—creaseoffuelflowrate．Whenonlyprimaryatomizeroperates，fuelspraycharacteristicisgraduallyim—provedwiththeincreaseoffuelflowrate．Whenthepilotandprimaryatomizersoperateatthesametime，spraycharacteristicisgraduallyimprovedwiththeincreaseof