两型甲烷/空气燃气发生器设计与仿真研究

飞行器热喷流干扰风洞试验需研制稳定可靠工作的甲烷/空气燃气发生器为其提供高温燃气。对燃气发生器进行结构设计,采用同轴直流式和同轴离心预混式两种喷注器结构,并利用数值模拟方法获得其稳态燃烧场,考察两种类型甲烷/空气火炬点火器的燃烧性能和燃烧室热载。结果表明,两种喷注结构条件的火炬点火器均可以满足设计要求,但同轴直流喷注方式燃烧性能表现更好,采用同轴直流式喷注方式比预混喷注方式的燃气温度及组分均匀度更高。

液氧/甲烷燃气发生器试验研究

为了研究液氧/甲烷的点火和燃烧特性,进行了液氧/甲烷燃气发生器热试验研究。介绍了液氧/甲烷燃气发生器热试验的试验装置、试验方案和试验情况,分析了试验结果。试验结果表明燃气发生器设计方案和点火方案可行,点火品质较好,能够在较宽的工作条件下稳定工作,燃烧组织合理,燃烧品质良好,温度均匀性较好,积碳轻微。

液氧/甲烷燃气发生器点火方案研究

在对比化学点火、火药点火及电火花点火优缺点的基础上,选取了技术成熟、点火可靠的火药点火用于液氧/甲烷燃气发生器热试。用黑火药点燃固体推进剂的点火药量计算公式估算了火药点火药量,给出了液氧/甲烷燃气发生器火药点火器的其它参数。根据液氧/甲烷推进剂特点,确定了火药燃气-液氧-甲烷依次进入燃气发生器的点火时序。成功进行了4次液氧/甲烷燃气发生器热试,结果表明:液氧/甲烷燃气发生器点火起动过程平稳,点火品质较好,点火方案合理,适于较宽工作条件下的液氧/甲烷点火。

空气/煤油/水燃气发生器点火特性试验

燃气发生器是超燃冲压发动机地面试验系统中的关键设备,为提高系统安全性和经济性设计了空气/煤油/水燃气发生器,在富燃状态下进行了一系列点火试验,试验结果表明:该型燃气发生器,实现可靠点火的余氧系数下限为0.51;水的加入使得化学反应速率和火焰传播速度降低,燃气发生器点火和火焰稳定困难,提高余氧系数可以提高点火可靠性。同时,水的加入容易引起燃烧不稳定,通过提高余氧系数来消除低频不稳定燃烧。

基于V型槽的空气/煤油燃气发生器火焰稳定方法研究

为实现空气/煤油燃气发生器的可靠点火和稳定燃烧,采用试验与数值仿真相结合的方法对V槽火焰稳定器应用于燃气发生器时阻塞比和安装位置的选取进行了研究。发现不同阻塞比的火焰稳定器安装于燃气发生器不同位置时局部油气比可以是富油或贫油,甚至出现火焰稳定器一侧为贫油,另一侧为富油的状态。从接近当量比侧向贫油侧的热量和质量传递可以使得贫油侧的火焰稳定性能提高。钝体稳定的空气/煤油部分预混火焰存在"熄火-再点火"过程,其熄火频率为30Hz,高于贫油预混火焰的10Hz。阻塞比约0.6的V槽火焰稳定性能较好,获得了空气/煤油燃气发生器采用钝体稳定火焰时稳定器安装的特征长度范围。

空气/煤油燃气发生器技术研究

介绍了某动力装置采用空气/煤油燃气发生器的研究情况。为了实现某动力装置的燃料无毒化,研制了空气/煤油燃气发生器,并完成与涡轮的联动试验,试验结果表明燃气发生器性能满足动力装置要求。该燃气发生器采用电火花点火,具备富燃(余氧系数α<0.3)和富氧(余氧系数α>4.5)双模式工作能力,两种模式下均实现了轴功率输出。此外,燃气发生器还能在两模式间连续切换,且不熄火。这为满足功率需求提供了第三种工作模式。该模式也实现了轴功率输出。

加热湿式空气氧化法处理燃气发生器烟尘

预计于2007年下半年启动的长湖大型沥青提炼项目现正由加拿大OPTI公司和Nexen公司进行筹划。这是第一个联合了重油回收及提炼的煤气化项目。该项目采用Shell煤气化工艺（SGP），将初级提炼装置的液态沥青副产物转化为氢气和合成气。初级提炼工艺采用得到加拿大ORMAT公司专利许可的OrCrude技术，每天可用加拿大油砂生产60000桶（合6．936106L）合成原油。

液化空气在中国启动生物甲烷业务

7月12日,液化空气集团在中国投资首套生物甲烷生产装置,将于2022年年底投入运行。该装置位于江苏省淮安市,年产能达75 GW·h。该项目体现了循环经济和低碳发展,符合集团可持续发展目标和ADVANCE战略计划。新装置将收集当地农场的农业和畜牧业废弃物用于生产沼气,并提纯为生物甲烷。该装置的总产能为75G(W·h)/a,生物甲烷可注入城市燃气网,供家庭使用。

预混甲烷/空气激光等离子体点火火焰传播与发展过程研究

基于平面火焰燃烧器设计并搭建了层流甲烷/空气预混燃气激光等离子体点火系统,研究了甲烷/空气预混燃气激光等离子体点火火焰传播与发展过程,发现将激光聚焦在层流火焰与扩散火焰交界面时点火成功率更高。通过大量重复性实验,获得了不同点火位置、当量比、入射激光能量下激光等离子体点火的成功率,发现贫燃、高激光能量更利于稳定燃烧火焰的形成。利用高速摄影技术获得了不同点火条件下火焰前沿位置随时间的变化规律,对火焰吹熄现象进行了研究,发现提高预混燃气当量比、增大入射激光能量能够降低火焰吹熄概率。

两种空气/煤油燃气发生器富油燃烧组织方案对比

根据空气/煤油富油燃烧的特点,提出了两种空气/煤油燃气发生器富油燃烧组织方案,设计了采用钝体稳定火焰和旋流空气、二次喷注空气稳定火焰的两种燃气发生器.为了对比两种方案的点火和燃烧特性,对两种燃气发生器进行了一系列热试,结果表明余氧系数是燃气发生器最重要的工况参数.随着余氧系数的增加,燃气发生器的状态逐渐从启动失败变为中途熄火,最终呈正常启动状态.采用钝体稳定火焰的燃气发生器稳定工作的余氧系数边界为0.518,采用旋流空气和二次喷注空气稳定火焰可将该边界延伸到0.237,极大地扩大了燃气发生器的工作范围.与钝体稳定火焰的燃气发生器相比,旋流空气和二次喷注空气稳定火焰的燃气发生器的富油燃烧的燃烧效率提高了20%.两种方案结构复杂性相当,旋流空气和二次喷注空气稳定火焰的燃气发生器不需要冷却火焰稳定器,可提高燃气发生器的工作时间.

旋风式燃气过滤器的冷流实验和内流场模拟

为了考察某导弹系统燃气发生器的旋风式燃气过滤器的除尘特性,对其进行了冷流实验研究,对除尘效率进行了模拟测量,并应用多流体模型的IPSA算法对其内流场进行了三维两相的数值模拟。计算结果与实验结果较符合,计算得到的分离界限粒径为2μm～3μm。

某大型酒店综合能源系统优化提升改造项目分析

针对某五星级酒店冬季供暖、生活热水、泳池热水、洗衣房蒸汽等多种热源需求,采用多种与各需热系统相适宜的热源方式替代酒店原蒸汽热源系统。相适宜的热源替代系统包括:燃气蒸汽发生器蒸汽供应系统、容积式燃气热水炉分系统分区热水供应系统、常压模块式燃气热水锅炉+空气源热泵机组多能耦合联合供暖系统、泳池专用空气源热泵机组串联直供热水系统、容积式燃气热水炉供暖系统等。各系统通过近1个供暖季的运行,取得了良好的节能和节费效果。

V槽稳定的空气/煤油部分预混火焰吹熄特性分析

分析了空气/煤油燃气发生器中V槽稳定的部分预混火焰富油吹熄过程的动力学特性.当来流中含有较多未蒸发液滴时,火焰锋面与剪切层存的相互作用比贫油预混火焰更加剧烈。当火焰面变形率超过熄火变形率之后出现局部熄火现象,反应物对流进入回流区并在高温燃烧产物的加热下迅速反应生成新的火核重新点燃来流.由于来流中含有大量未蒸发液滴以及燃料空间分布的不均匀,这种"熄火-再点火"频率约为30 Hz,高于贫油预混火焰的10 Hz。燃料蒸发掺混更加均匀使得火焰全部熄灭的现象消失,但存在燃烧不稳定,频率为20 Hz。随着火焰稳定器温度的增加,燃烧振荡的振幅减小,火焰稳定性变好。进一步提高来流当量比,火焰最终被吹熄。

MGT6100/6200燃气轮机的高压涡轮

据《Gas Turbine World》2014—2015年年度手册报道，被设计成1个铸件的单件中间机匣结构支承燃烧室和驱动燃气发生器压气机的2级高压涡轮。高压涡轮的所有静叶和动叶都利用压气机排气被内部冷却；涡轮轮盘也被内部空气冷却。

燃气轮机?柴油机?——坦克动力再探讨

关于坦克动力采用燃气轮机还是柴油机的争论可谓久矣。反对燃气轮机的人们始终把持的一个观点就是"燃气轮机太耗油"。之所以形成这样的观念,除了对技术上的了解有些偏差外,恐怕就是本位主义所致了。事实究竟怎样?这里隆重推出原航空工业部燃气轮机开发中心负责人陈一林研究员的文章,供朋友们参考。