节点文献

贫燃料预混燃烧回火特性数值模拟

【作者】 姜君

【导师】 熊翔辉; 聂超群;

【作者基本信息】 南昌大学, 工程热物理, 2006, 硕士

【摘要】 贫燃料预混燃烧技术可以实现燃气轮机燃烧室的低NO_x排放,但是它在低、高工况下均易于产生回火问题。本文分别对环稳定的甲烷锥型层流预混火焰和甲烷旋流预混湍流火焰的回火特性进行了数值模拟研究,验证了采用数值模拟方法来研究预混火焰回火特性的可行性与可靠性。在此基础上分析了影响预混燃烧回火特性的主要因素。 本文首先采用层流有限速率模型(Laminar Finite-Rate Model)对环稳定的甲烷锥型层流预混火焰的回火特性进行了数值模拟,并与已有的实验数据进行了比较,结果表明计算得到的回火特性与实验结果在定性上是一致的。回火速度随当量比增加而增加,当量比在1.0左右时回火速度最高。计算结果还表明计算回火时的临界壁面速度梯度恰好略低于层流火焰传播速度与熄火距离的比值,这与层流火焰回火的经典理论壁面边界层回火理论是一致的,该模型可以定量地预测层流预混火焰的回火特性。 本文还采用了校验过的可实现κ-ε湍流模型(Realizable κ-ε model,rke)和涡团耗散概念(Eddy-Dissipation Concept,EDC)湍流燃烧模型对甲烷旋流预混湍流火焰的回火特性进行了计算,并研究了旋流强度对回火特性的影响。数值模拟结果表明:弱旋流的回火特性要好于强旋流;除了壁面边界层的轴向速度梯度外,燃烧器出口的径向速度分布也是影响回火特性的关键因素。

【关键词】 甲烷预混燃烧旋流回火数值模拟
【基金】 国家自然科学基金
  • 【分类号】TK471
  • 【被引频次】9
  • 【下载频次】403
节点文献中: 

本文链接的文献网络图示: