空气引射式燃烧室的无焰燃烧特性分析

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1、第29卷第5期沈阳航空航天大学学报2012年10月JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．29No．5Oct．2012文章编号：2095—1248(2012)05-0010-06空气引射式燃烧室的无焰燃烧特性分析齐东东8，王力军6(沈阳航空航天大学a．航空航天工程学部(院)；b．能源与环境学院，沈阳110136)摘要：进一步降低燃气轮机的污染物排放就必须采用新的燃烧技术。设计的空气引射式模型燃烧室内部具有新的燃烧组织方式。火焰筒头部用非旋流高速空气引射机匣内的预热空气进行助燃，机匣内的其余冷却空气经火焰筒

2、壁面换热后由尾部稀释孔射出，实现出口的混合调温调质。用CFD数值方法研究了模型燃烧室的无焰燃烧特性。研究结果表明薪型燃烧室的各项燃烧性能优良，NO；排放远低于常规燃烧室。对低污染燃烧室设计有工程应用价值。关键词：引射式燃烧室；无焰燃烧；燃烧特性；数值研究；低污染排放中图分类号：V231．2文献标志码：Adoi：10．3969／i．issn．2095—1248，2012．05．003AnalysisonflamelesscombustioncharacteristicsinairejectioncombustionchamberQIDong—do

3、n98，WANGLi-jun6(a．FacultyofAerospaceEngineering；b．SchoolofEnergyandEnvironment，SheayangAerospaceUniversity，Shenyang110136)Abstract：Newcombustiontechnologyisrequiredtofurtherreducethepollutantemissionsofthegastur-bine．Thedesignedairejectioncombustionchambermodelinthepaperadop

4、tsanewcombustionmethod．Non—swirlingandhighspeedairinjectionejectscoolingairforcombustionintheenginecasingattheheadofflametube．Theremainingcoolingairintheenginecasingoftheendportioninjectsbydilutionholestoenforcetemperatureandcomponentcontrolling．Thecombustioncharacteristicsi

5、nthecombustionchambermodelareCFDnumericalsimulated．Theresultsshowthatthenewcombustionchamberhasexcellentcom．bustionperformanceanditsNOxemissionsaremuchlowerthanthatofconventionalcombustionchamber．Ithasthevalueofengineeringapplicationstogasturbineoflowpollutionemissions．Keywo

6、rds：ejectioncombustionchamber；flamelesscombustion；combustioncharacteristics；numericalstudy；lowpollutionemissions无焰燃烧(FlamelessCombustion)在欧洲称为缓慢燃烧(MildCombustion)或者无焰氧化FLOX(FlamelessOxidation)，在日本称其为高温空气燃烧HiTAC(HighTemperatureAirCombus-tion)。该技术自上世纪90年代初提出以来，由于在极大提高燃料利用率的同时又

7、能有效降低污染物的排放，倍受世界各国政府、国际研发机构以及工业界的高度重视，并相继开展了研究。对于基于来流空气温度或常温空气温度的无焰燃烧，一般从燃烧条件和燃烧特性方面描述无焰燃烧的内涵。在燃烧条件方面，如果来流空气温度高于燃料的自点燃温度，为高温空气燃烧HiTAC；在燃烧特性方面，如果火焰区的最高温升低于空气的来流温度，或者燃烧室内的空间归一化温差变收稿日期：2012—09—10基金项目：辽宁省教育厅项目(项目编号：L2010424)作者简介：齐东东(1987一)，男，河北肃宁人，在读硕士，主要研究方向：航空发动机燃烧室设计及分析，E—mai

8、l：qidon90011@163．com；_!ZE力军(1963一)，男，辽宁开原人，副教授，主要研究方向：航空反动机燃烧室结构与燃烧设计．E-mai