可调轴向叶片结构旋流强度计算与动力场特性分析

旋转射流对燃烧器的燃烧过程起着重要的作用,可调轴向叶片旋流器是实现旋转射流的重要途径。为了充分发挥可调轴向叶片旋流器的结构简单、阻力损失小、出口速度分布均匀以及调节性较好等优势,基于可调轴向叶片旋流器的工作原理,研究不同旋流强度下燃烧室内轴向速度、切向速度、径向速度的径向分布以及煤粉火焰温度的轴向与径向分布,对系统改变旋流器位置后可调轴向叶片旋流器的动力场特性进行分析,确定旋流器的结构参数并推导可调轴向叶片旋流器旋流强度的计算公式。研究结果表明:调节旋流器位置可改变气流轴向动能和切向动能的大小,导致旋流器出口附近轴线逆压梯度区的建立,使得气流反转以影响流场;随着旋流强度的增大,中心回流区面积增加,烟气温度峰值首先出现在燃烧器喷口附近,整个回流区内平均温度较高且比较均一,说明提高旋流强度有助于燃烧器内煤粉的稳定着火。