狭长圆柱型燃烧室内的燃烧不稳定性

研究了狭长圆柱型燃烧室内的喷雾火焰燃烧的不稳定性.为了更清楚地了解火焰的构造,首先测量了火焰的温度场.在较大的一次风和二次风变化范围内,测量了压力的振荡特性,得出其均方根值图.结果表明,火焰的稳定是由回流区完成的,在较小的一次风燃料当量比和中等的二次风量时,振荡强度达到100Pa左右.其频率为200～230Hz,与空气/燃料比值关系不大.分析还表明燃烧室中的振荡是轴向驻波振荡.

旋转爆震波传播频率与燃烧室切向声学频率对比的实验研究

为验证旋转爆震波与燃烧室高频切向不稳定燃烧现象是否存在一致性,分别基于宽11 mm的环形燃烧室和圆柱形燃烧室,以乙烯为燃料,以富氧空气(体积分数33%、50%和100%)为氧化剂,通过改变氧化剂的供给流量和当量比开展实验研究。研究发现:在环形燃烧室中,通过改变氧气体积分数得到了不同的旋转爆震波传播模态:当氧气体积分数为33%时为双波对撞模态,爆震波速度亏损为37%~63%,且双波传播频率低于燃烧室二阶切向声学频率;当氧气体积分数为50%和100%时,分别得到了单波和双波传播模态,爆震波速度亏损减小至14%~40%,且单波模态爆震波传播频率高于燃烧室一阶切向声学频率,双波模态爆震波传播频率高于燃烧室二阶切向声学频率。在圆柱形燃烧室中,当氧气体积分数为50%时得到了单波模态,部分工况下爆震波传播速度高于理论C−J速度,且氧化剂流量越大,这一趋势越明显,大部分工况下旋转爆震波传播频率均高于燃烧室的一阶切向声学频率。上述研究表明旋转爆震波传播频率与燃烧室切向声学频率的数值大小和变化规律均不相同,说明旋转爆震波与高频切向不稳定燃烧现象并不存在一致性。

燃烧室前缘扩张角对旋转爆震冲压发动机的影响

针对圆柱形隔离段-燃烧室构型的旋转爆震冲压发动机,开展了总温为860 K、马赫数为2的来流条件下的直连式试验,探讨了燃烧室前缘扩张角(θ=30°,45°,60°,90°)对爆震波传播特性、工况范围及压力分布的影响。结果表明:当燃烧室前缘扩张角为90°时,燃烧模态均为爆燃燃烧;随着扩张角的减小,燃烧模态将会向锯齿波和混合模态(包含单波阶段)转换。当燃烧室前缘扩张角为30°时,旋转爆震的自持工况范围最宽且燃烧室压力最高;同时,随着燃烧室前缘扩张角减小,实现混合模态的当量比下限降低。此外,分析了燃烧模态对来流的影响,发现:锯齿波/混合模态燃烧室内存在的周期性高频压力扰动会使隔离段内的激波串位置前移;混合模态对超声速来流的影响最为显著。

圆柱形燃烧室内流—固耦合热数值模拟的研究

利用圆柱形燃烧室的二维简化模型对其内部的流动和传热性能进行数值模拟,在稳态,层流,烟气流速恒定且温度不变的条件下,使用SIMPLER算法模拟后得到了模型的速度场、温度场和压力场,并进一步分析了圆柱形燃烧室几何形状对其综合性能的影响,得出了进一步优化圆柱形燃烧室的建议。

突扩式圆筒燃烧室扩散火焰的数值计算

在文献[1]二维直角坐标下湍流扩散火焰计算机模拟的基础上,研制和开发了二维柱坐标系湍流扩散火焰的计算机程序。用该程序计算了圆筒突扩式燃烧室内的燃烧过程,得到了燃烧过程中气体的速度场,温度场和浓度场的分布。

圆柱形烧燃室炉壁温度分布的数值计算方法

一、引言圆柱形燃烧〔反应〕室广泛应用于各种工业领域。在石油化学工业中不乏各种带有腐蚀介质的正压燃烧〔反应〕室。正确地计算和选定钢壳外壁温度,对于减轻设备腐蚀是极其重要的。同时,准确地计算耐火层和绝热层各点温度,特别是两者交界面处的温度,对于正确选择衬里材料、保证设备安全性和经济性是十分关键的。以往的计算,多根据圆柱壁的热传导公式,选取导热系数为常数来进行,忽略了温度对于导热系数的影响;而且。