倾斜回流燃烧室燃烧性能的数值研究

采用Fluent软件对某倾斜回流燃烧室进行了三维数值模拟,研究了燃烧室内部流场结构、温度分布及压力损失等特性。数值计算采用PDF燃烧模型、Realizable k-ε湍流模型、SIMPLEC压力速度耦合算法以及二阶精度迎风差值格式。计算结果与试验结果吻合较好,对回流燃烧室的设计具有一定的指导意义。

宽度对倾斜薄棉布顺流火蔓延影响实验研究

自主制作可调试样宽度和角度的实验平台,分别以5、10、15、20、25 cm宽度的薄棉布在倾角为25?的条件下进行燃烧实验,研究材料宽度对薄型倾斜可燃物火蔓延行为的影响,定量分析其影响的内在机制。根据火焰形态和蔓延速度将燃烧过程分为三个阶段:稳定增长阶段、加速蔓延阶段、稳定蔓延阶段。分析认为,引起倾斜薄型可燃物火焰加速蔓延现象的原因,是火焰体与试样间存在夹角使火焰体向预热区传递热通量持续增加,当热量传递平衡后火焰会达到稳定蔓延状态。实验发现火焰的蔓延速度随着试样宽度增加而增加,并拟合得出了材料宽度同火焰蔓延速度的经验公式。

新型一体化倾斜燃烧室方案数值研究

为了提升航空发动机推重比,设计了一种耦合压气机出口导向器和涡轮进口导向器的一体化倾斜燃烧室方案,基于数值仿真方法对倾斜燃烧室与传统燃烧室分别开展数值仿真分析。结果表明:与传统燃烧室相比,本文设计的倾斜燃烧室能够保证在总压损失和燃烧效率基本不变、出口温度分布合理的情况下,将燃烧室火焰筒长度缩短29.26%;倾斜燃烧室内回流区周向宽度降低,回流量减少;倾斜燃烧室出口温度分布虽然合理,但温度分布均匀性下降;倾斜燃烧室出口截面的气流在周向上出现偏转以冲击涡轮工作叶片,气流偏转角呈现上下两端高、中间低的特点;燃烧态比冷态气流偏转角更小,冷态时出口气流发生33°~68°偏转,燃烧态时出口气流发生21°~38°偏转。

燃烧器倾斜角度对W火焰锅炉燃烧特性影响的研究

以国内某电厂采用多次引射分级燃烧技术的600 MW超临界W火焰锅炉为研究对象,在拱上燃烧器采用集中布置的基础上,利用Fluent14.5软件计算了拱上燃烧器与竖直方向夹角分别为0°、5°、10°、15°和20°时炉内速度场、温度场和烟气组分浓度场的分布情况。数值模拟结果与试验测试结果吻合性良好。计算结果表明:当拱上燃烧器角度从0°逐渐增大到20°,炉内速度场对称性良好,温度场的对称性会逐渐变差;前后墙拱上气流的下冲深度逐渐变短,炉膛火焰中心明显上移,一次风和二次风对前后墙水冷壁的冲刷作用逐渐变强;炉膛出口烟气的氧量值不断降低,这在一定程度上会减少排烟热损失;但炉膛出口处NOx值由889.1 mg/m3增大为1220.6 mg/m3(6%O2)。