炉膛内空气射流初值依赖性及非线性分析

为研究炉膛内空气射流的初值依赖性及其非线性,以某塔式燃煤锅炉为研究对象,分别建立了简化的二维CFD数值模型和三维冷态切圆射流实验模型,运用数值模拟与实验相结合的方法探讨了炉膛内流动的非线性特性,并提出了新的喷嘴启动方式——顺序启动。结果表明:即使几何结构和边界条件完全对称,其流场也有可能是非对称的,随着雷诺数的增大,内部流动依次经历稳定定态解、周期振荡解和混沌解;当布置1对喷嘴时,流动表现出明显的多解特性,在一定雷诺数范围内,采用顺序启动方式可以控制唯一结果,实现流动的精准控制;只有当监测点的速度相轨迹图为定常吸引子或极限环吸引子时,流动才会表现出对喷嘴开启顺序的初值依赖性;经过实验验证,按一定顺序启动4个角的喷嘴,可以控制流场的唯一结果,即实现了精准控制。