旋流器结构对贫油直喷燃烧室的性能影响.pdf

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1、第29卷第8期航空动力学报Vol_29No．82014年8月JournalofAerospacePowerAug．2O14文章编号：1000—8055(2014)08—177507doi：10．13224／j．cnki．jasp．2014．08．003旋流器结构对贫油直喷燃烧室的性能影响曾青华，孔文俊，艾育华王宝瑞，隋春杰2(1．中国科学院工程热物理研究所轻型动力重点实验室，北京100190；2．中国科学院大学，北京100039)摘要：针对单元贫油直喷(LDI)喷嘴的旋流器设计问题，实验研究了旋流器结构变化(改变旋流器级数、双旋流器旋向及混合段收缩角等)对燃烧室

2、总压损失、燃烧效率以及污染物排放等性能的影响规律．结果表明：旋流器结构变化对燃烧室性能有很大影响．同向双旋流燃烧室总压损失大于与之相同计算旋流数的单级旋流燃烧室，反向双旋流燃烧室总压损失略低于同向双旋流燃烧室，燃烧室总压损失随收缩角增大而呈增大趋势．相较单级旋流燃烧室和同向双旋流燃烧室，反向双旋流燃烧室在不同贫油气比工况下均具有更高的燃烧效率和更低的污染物排放．另外，燃烧效率及污染物排放受收缩角的影响．最佳收缩角角度的选取需要综合权衡总压损失、燃烧效率及污染物排放水平．关键词：燃烧室；贫油直喷；燃烧性能；旋流器；低排放中图分类号：V231．2文献标志码：AEff

3、ectsofswirlerstructureontheperformanceoflean。_direct-_injectioncombustorZENGQing—hua，KONGWen—jun，AIYu—hua，WANGBao—rui．SUIChun—jie，。(1．KeyLaboratoryofLight—dutyGas—turbine，InstituteofEngineeringThermophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；2．UniversityofChineseAcademyofSc

4、iences，Beijing100039，China)Abstract：Inconsiderationofswirlerdesignofsingleelementlean—direct—injection(LDI)injector，theeffectsoftheswirlerstructures，includingswirlerstagenumber，swirldirectionofdual—stageswirlerandshrinkingangleofmixingsection，onthecombustorperformance(totalpressurelo

5、ss，combustionefficiencyandpollutantemissions)werestudiedexperimen—tally．Theresultsshowthat，theswirlerstructureshavegreateffectontheperformanceofcombustor．Thetotalpressurelossofdual—stageCO—swirlcombustorisgreaterthanthatofthesingle——stageswirlcombustorwiththesameswirlnumberasthedual—

6、—stageCO—swirlcom——bustor．Thetotalpressurelossofdual—stagecounter—swirlcombustorisslightlylowerthanthatofthedual—stageCO—swirlcombustor．Combustor’Stotalpressurelossincreaseswiththeinereaseofshrinkingangle．Underdifferentleanfuel—airratios，comparedtothesingle—stageswirlcombustoranddual

7、-stageCO—swirlcombustor，thedual—stagecounter—swirlcombustorhashighercombustionefficiencyandlowerpollutantemissions．Inaddition，combustioneffi—eieneyandpollutantemissionsareaffectedbytheshrinkingangle．Theoptimalshrinkingan—gleselectionshouldstrikeablanceamongthetotalpressureloss，thecom

8、bustioneffic