燃烧室头部结构对燃料预混特性影响的研究

采用Fluent软件对某贫燃预混燃烧室燃料与空气的掺混特性进行数值模拟,分析燃料喷口方向、喷口尺寸、旋流数对预混特性的影响。在不改变边界条件的情况下,针对燃烧室不同结构进行模拟计算。模拟结果表明:燃料射入方向对燃烧室流场有重要影响,逆向射流更有利于产生稳定的中心回流区,并且当喷嘴的喷口角度到达150°掺混均匀性最佳,均匀度值为0.987 2。随着喷口尺寸的增大,回流区面积先增大后减小,掺混均匀性逐渐降低,小尺寸喷嘴与中尺寸喷嘴的均匀性差距不大,但中尺寸喷嘴有更大的回流区,燃烧更加稳定。当旋流器旋流数在0.55~0.97区间,火焰筒头部均能产生较为稳定的回流区,随着旋流数的增大掺混均匀性逐渐提高,均匀度值由0.979 5增加至0.994 4;同时回流区面积逐渐减小并且有向前移动的趋势。当不同转角的喷嘴与旋流器组合时,180°喷嘴与0.97旋流数的旋流器组合掺混效果较好,掺混均匀性为0.991。