资源描述：
《先进旋涡燃烧室流动与燃烧特性分析》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24卷第3期航空动力学报Vol.24No.32009年3月JournalofAerospacePowerMar.2009文章编号:100028055(2009)0320488206先进旋涡燃烧室流动与燃烧特性分析邓洋波,刘世青,钟兢军(大连海事大学轮机工程学院,大连116026)摘要:应用三维数值模拟方法,研究了应用先进旋涡燃烧室(AVC)概念设计的燃烧室流动和燃烧特性.研究结果表明:AVC的总压损失系数、燃烧效率、旋涡结构和燃烧稳定性以及污染物排放,受前后钝体形成的凹腔结构内的气流喷射位置、喷射角度和主气流
2、当量比的影响,其中受凹腔结构内的气流喷射位置影响最大.关键词:先进旋涡燃烧室(AVC);数值模拟;预混合燃烧;污染物排放中图分类号:V235.21文献标识码:AAnalysisofthecombustionandflowfieldcharacteristicsofadvancedvortexcombustorDENGYang2bo,LIUShi2qing,ZHONGJing2jun(MarineEngineeringCollege,DalianMaritimeUniversity,Dalian116026,Ch
3、ina)Abstract:Inthispaper,numericalsimulationwascarriedouttostudythemechanismofstabilitatingflameandreducethepolutantexhaustandtheinfluencesofthemajorparame2tersoncombustionstability,combustionefficiencyandemissinsofadvancedvortexcombus2tor(AVC).Theflowresist
4、ance,trappedvortexconfigurationandstability,combustionef2ficiencyofAVCwereinfluencedbytheposition,angleandequivalenceratioofairflowjetinthecavitybetweenfore2bodyandafter2body.Thepositionofairflowjetinthecavityhadmosteffectonthat.Keywords:advancedvortexcombus
5、tor(AVC);numericalsimulation;pre2mixcombustion;pollution涡流器火焰稳定方式,经过不断地改进和发能够产生稳定不脱落的旋涡,影响区域构成稳定展,被广泛应用于燃气轮机中.采用涡流器燃气轮的值班火焰;另一方面,旋涡区域燃烧产物能够很机,在近贫可燃极限条件下,受主气流脉动影响,好地与其平行的主气流掺混,横向引燃主气流.很容易导致火焰熄灭.为了进一步提高燃气轮机AVC在近贫可燃极限条件下,仍然可以实现稳定燃烧室燃烧稳定性和抑制污染物生成,美国燃烧,进而控制了NOx和C
6、O污染物的排放.所Ramgen公司开发了一种新概念燃气轮机燃烧以,AVC具有燃烧稳定性好,抗气流脉动干扰能室,利用前后两个钝体形成的凹腔捕捉旋涡,构成力强,NOx和CO污染物排放水平低等优点.[324]稳定的值班火焰区域,因此被称作先进旋涡燃烧Ramgen公司在AVC实验中,AVC工作在贫[122]室(Advancedvortexcombustor,简称AVC).燃料预混合燃烧条件下,NOx排放含量达到3×-6-6AVC一方面,前后两个钝体形成的凹腔结构10,CO排放量达到9×10.收稿日期:200820321
7、0;修订日期:2008207220基金项目:国家自然科学基金(50676013)作者简介:邓洋波(1970-),男,辽宁沈阳人,副教授,博士,主要从事清洁高效燃烧技术方面的研究.E2mail:dengyb1970@163.com第3期邓洋波等:先进旋涡燃烧室流动与燃烧特性分析489本文应用三维数值模拟方法,研究了依据模型采用部分预混合燃烧模型,通过分别求解混AVC概念设计的燃烧室,工作在高压情况,前、后合份额方程和反应发展变量来确定组分浓度和火钝体间凹腔内预混合在气体不同喷射位置、不同焰前缘位置,求解器选用分离
8、式求解器.求解残-4喷射角度和不同主气流当量比条件下,总压损失差<1×10.系数、燃烧稳定性、燃烧效率和污染物排放的变化边界条件:主气流甲烷和空气预混合气体质的规律.量流量为1.04kg/s,静温为678K,总温为727.8K;前、后钝体间凹腔引入燃气和预混合气体质量1AVC模型和数值模拟方法流量为0.04kg/s,凹腔内燃气和空气局部当量比AVC模型如图1所示,燃烧室为100mm×为
