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1、某重型燃气轮机燃烧室两相流行为的设计方案毕业设计所属学院航空装备维修工程学院专业发动机维修班级发动机1204班学号56#姓名牛雪松指导老师高啊莎年月日长沙航空职业技术学院毕业设计诚信声明诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果。尽我所知，除了设计（论文）中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业设计作者签名：牛雪松年月日1长沙航空职业技术学院毕业设计目录摘要31.1重型燃气轮机工作原理41.2重型燃气轮机燃烧室41.2.1燃烧室结构41.2.
2、2燃烧室类型及优缺点51.2.3对燃烧室的要求61.2.4燃烧室的工作特点71.3燃烧室的工作过程71.4燃烧室的特性81.5燃烧室的熄火92两相流行为92.1两相流行为的类型92.2两相流行为的研究103结论10参考文献11致谢121长沙航空职业技术学院毕业设计某重型燃气轮机燃烧室两相流行为的设计方案摘要：对重型燃气轮机领域中的燃烧技术进行介绍与说明,首先简要论述了重型燃气轮机历史及发展现状,其次,介绍了燃烧室工作基本情况,对燃烧室的要求,以及工作特别及其类型,简单的阐述了燃烧室工作过程以及特性,还有熄火原因。并详细论述了两相流行为,并简单推理出,两相流行为对燃
3、烧室燃烧的影响。得出相应的结论,为更好地了解两相流对燃烧室燃烧的影响作出进一步的努力。关键词:重型燃气轮机;燃烧室;两相流行为。1长沙航空职业技术学院毕业设计正文章节1.1重型燃气轮机工作原理重型燃气轮机是以空气为介质，靠高温燃气推动涡轮机械连续做功的大功率、高性能动力机械。它主要是由压气机、燃烧室和涡轮三大部件组成，再配以进气、排气、控制、传动和其他辅助系统。当燃气轮机机组起动成功后，燃气轮机就会开始进入稳定的热力学循环过程。压气机连续不断地从外界大气中吸入空气并增压，这个过程可以认为是压气机动能向空气热能和势能的转换，被压缩后的空气温度升高有利于与燃料进行更猛
4、烈的化学反应（化学反应速度和程度与温度成正比），更大的膨胀比也有利于压缩空气燃烧后释放更大的能量。压缩空气从压气机出来后即进入燃烧室，首先会在燃烧室进口被喷入燃料进行掺混，然后就会点火燃烧。这个过程可以认为是燃料化学能向空气热能和势能的转换，在短短几十厘米的距离内空气的温度上升数百甚至上千度，压力也会激增。高温高压的燃气从燃烧室出口喷出，就开始膨胀，在膨胀的同时推动涡轮叶片做功。这个过程就是燃气热能和势能向动能的转化。涡轮将燃气的能量转化为动能后，一方面用于压气机压缩空气持续进行热力学循环，另外一方面由主轴将转子的扭矩输出，经过减速器减速以后用于推动军舰。整个热力
5、学循环完成使得燃气轮机实现了燃料化学能向机械能转换的最终目的。1.2重型燃气轮机燃烧室燃烧室是燃油与空气混合并进行燃烧的地方。燃烧后含有大量热能的燃气具有做功本领,为燃气轮机产生动力创造必要条件。1.2.1燃烧室结构燃烧室由喷油咀,火焰筒,燃烧室外套,等组成。图一9长沙航空职业技术学院毕业设计正文章节1.2.2燃烧室类型及优缺点一筒形燃烧室图二二环形燃烧室图三9长沙航空职业技术学院毕业设计正文章节三筒环形燃烧室图四表一：燃烧室类型筒形燃烧性环形燃烧室筒环形燃烧室优点便于检查更换,单独试验。迎风面积小,重量较小,出口燃气压力和温度分布均匀。迎风面积小,出口燃气温度,
6、压力较均匀。安排合理,尚易检修。缺点迎风面积大,出口燃气压力和温度不均匀。不便于更换检查,实验时需要较大空气量。1.2.3对燃烧室的要求(1)燃烧稳定和点燃可靠燃烧稳定主要是指在燃气轮机所有工作状态下燃烧室不熄火。9长沙航空职业技术学院毕业设计正文章节点燃可靠是指在规定的点或工作范围内,地面启动时能迅速点燃,熄火后能可靠地再次点燃。衡量这一要求的性能指标,是在规定工作条件下,能点燃和保持稳定燃烧时混合气的混合比的范围大小。(2)燃烧完全燃烧室中燃料燃烧的越完全,放出热量就越大,在保证燃气涡轮动力一定的情况下,燃料消耗量就越小,经济性也越好。衡量燃烧完全程度的指标常
7、用放热系数(或燃烧效率)大小来表示(3)出口温度场分布最佳燃烧室出口温度场(也就是涡轮进口温度场)总有一定程度的不均匀。为了保证涡轮长期可靠工作,要求出口平均温度不超过规定值,并要求周向温度匀;径向温度要按照涡轮叶片的要求分布。一般要求涡轮叶片的叶根,叶尖两头温度低些,这是因为叶根承受的应力最大,而叶尖厚度最薄,振动应力较大。(4)总压损失尽量小当气流通过头部旋流器和火焰筒等会产生流动损失,燃烧时给气体加热也有热阻,这些都将使气体总压降低引起气体膨胀做功能力减小。因此,应尽量减少总压损失。对燃烧室的要求,除上述四项外,还要求燃烧室尺寸小,重量轻,寿命长,便于维修等
8、。1.2.
