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《双径向反向旋流器燃烧室冷态流场数值研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第4期No.42017年12月DONGFANGTURBINEDec.2017DOI:10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2017.04.005双径向反向旋流器燃烧室冷态流场数值研究凤云仙,冯珍珍,田晓晶,杨安建,宋超(东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:文章采用数值模拟的方法对一种新设计的双径向旋流器燃烧室的冷态流场进行了研究,并对旋流器的重要设计参数进行了计算和验证。研究表明:双径向反向旋流器能在燃烧区形成有效的回流区,同时反向旋转加强了燃料空气混合,有利于污染控制。从旋流数来看,燃烧区旋流数均大
2、于0.6,旋流强度足以形成有效的回流区用于稳燃。最后文章研究了此结构下两级旋流器的流量系数并与初始设计用值进行了比较。关键词:反向旋转旋流器,数值模拟,旋流数,流量系数中图分类号:TK16文献标识码:A文章编号:1674-9987(2017)04-0020-04NumericalStudyonNon-reactingFlowinaDryLowNOxCombustorwithContra-rotatingSwirlerFengYunxian,FengZhenzhen,TianXiaojing,YangAnjian,SongChao(Don
3、gfangTurbineCo.,Ltd.,DeyangSichuan,618000)Abstract:Inthispaper,anon-reactingflowofanewdesigneddual-stageradialswirlerinagasturbineisinvestigatedbynumeri-calsimulation.Theimportantdesignparametersoftheswirlerarecalculatedandverified.Theresultsshowesthatthecontra-rotatings
4、wirlercanformtherecirculationzoneinthecombustionzone,atthesametime,thereverserotationstrengthenesthemixingofairandfuel,whichisbeneficialtocontroltheemission.Fromtheswirlernumber,theswirlnumbersinthecombustionzonearegreaterthan0.6,theswirlintensityissufficienttoformtheeff
5、ectiverecirculationzoneforstablecombustion.Atthelast,thispaperinvesti-gatesthedischargecoefficientoftwostageswirler,andcompareswiththoseoftheinitialdesign.Keywords:contra-rotatingswirler,numericalsimulation,swirlnumber,dischargecoefficient更深刻的理解,而这些都是传统的昂贵试验所不能提供的[1]0前言。
6、旋流器作为一种火焰稳定机构是燃烧室的重要部件,它的性能全面影响了燃烧室的综在现代燃气轮机燃烧室设计中,数值分析计合性能。在燃烧器初步设计完成后,可以通过数算已经作为一种有效的手段应用于设计过程的各值分析手段对所设计结构进行分析,以使旋流器个阶段。数值分析的重要作用不仅体现在可以节的设计达到目标。省研发费用和时间上,而且可以对复杂问题提供在现代干式低NOx(DLN)燃烧器中,有一作者简介:凤云仙(1982-),女,硕士,工程师,现从事燃气轮机燃烧器设计CFD及实验工作。·20·第4期No.42017年12月DONGFANGTURBINED
7、ec.2017种方式是采用多个旋流器的方法分区供入空气,而后和掺混孔进入的空气进行混合,使燃气温度如多径向旋流器或轴向旋流器或两者的组合。对达到透平的设计入口温度,掺混后的燃气经过尾于双径向旋流器多采用反向旋转的结构以加强混筒进入透平做功。由于进入旋流器的空气直接参合[2]与燃烧,影响主燃区的燃空比、燃烧火焰温度及。西门子的工业燃气轮机SGT100-400系列采用单级径向旋流来实现贫预混燃烧[3]污染物的排放,所以通过旋流器的空气量必须精。近年来为了满足稳定、宽范围的燃烧发展了多级旋流器。国确控制达到设计值。图2所示为上下游旋流器流内外
8、不少专家对径向旋流的特性进行了研究。文体域的示意图,空气通过旋流器叶片之间的槽道献[4]设计了一种双级径向旋流器。采用数值模拟旋转进入燃烧器,在燃烧器头部形成大的回流区,的方法,对已设计的双级径向旋流器在模