旋流式气液同轴式喷油器在加压空间中雾化特性的试验研究(英文)

在增压条件下对一种旋流式气液同轴喷油器的雾化特性进行研究。在不同的环境背压条件下,采用PDPA测量距离喷口处70mm的液雾分布,研究了环境背压、气液相对速度、以及燃油流速对索特平均直径(Sauter mean diameter,SMD)的影响规律。结果表明:当保证燃油流速一定、气液相对速度一定的条件下,SMD随环境背压的增大而减小;当环境背压及燃油流速一定的条件下,SMD随气液相对速度的增大而减小;当保证雾化空气压力以及环境背压一定的条件下,燃油流速对SMD的影响规律存在一个拐点,随着燃油流速的增加,SMD先增加后减小,在文中的试验条件下,燃油流速拐点值约为9.91m/s。根据试验数据整理出SMD与环境背压、气液相对速度及燃油流速的拟合公式。

增压环境下旋流式气液同轴喷油器的雾化特性

引言在燃烧过程中,喷油器的功能是使燃料和氧化剂充分雾化和混合,以产生高效、稳定的燃烧。喷嘴的雾化燃烧特性关系到整个燃烧装置的性能及其工作稳定性[1]。旋流式气液同轴喷油器拥有优良的雾化和混合特性,能够满足大范围负荷调节下的雾化质量要求,是增压锅炉喷油器的最佳选择[2]。

气液同轴离心式喷嘴雾化性能及优化设计研究

以气液同轴离心式喷嘴为研究对象,采用了一种优化后的代理模型和多目标优化算法对该喷嘴关键几何结构参数进行优化设计,得到了一个在低压状态下雾化性能更佳的新结构喷嘴。采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)对喷嘴进行流场分析,并用试验验证了CFD数值模拟的准确性。基于改进鲸鱼算法(Levy-WOA)优化的Kriging模型建立了雾化锥角、液膜厚度、质量流率的代理模型,研究了4个关键几何参数对雾化性能的影响规律。基于代理模型采用MOGWO算法进行多目标求解,得到了一个几何参数最优组合的喷嘴。研究结果表明:Levy-WOA优化的Kriging代理模型具有更高的拟合精度和更低的预测误差,并能有效的预测4个关键几何参数对雾化性能的影响;优化设计的新喷嘴较原始喷嘴,雾化锥角增大了4.829 2%,液膜厚度减小了39.696 0%,质量流率提高了13.084 3%;试验验证新喷嘴较原始喷嘴雾化锥角提高了4%,为其他喷嘴的设计提供了一种新的可行性方法。