雙燃料噴嘴設(shè)計(jì)與燃燒流場(chǎng)數(shù)值模擬.pdf

1、化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)可以充分利用排氣余熱來提高循環(huán)熱效率和輸出功率,減少Nox排放?；瘜W(xué)回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)(CRGT)的工作方式?jīng)Q定其燃燒室采用雙燃料系統(tǒng),因此,要求化學(xué)回?zé)崛細(xì)廨啓C(jī)燃燒室不但具有單獨(dú)燃用燃油或裂解氣燃料的功能,還具有兩種燃料混燒的功能。噴嘴作為燃燒室的重要組件,其性能的優(yōu)劣將直接影響點(diǎn)火、燃燒效率、燃燒穩(wěn)定性、溫度分布和排氣污染等方面的性能,同時(shí)也會(huì)影響火焰筒和渦輪葉片的壽命。因此,在使用雙燃料燃燒系統(tǒng)的燃燒室中,設(shè)計(jì)出

2、與之配套的雙燃料噴嘴,使火焰長度短、火焰筒壁面無過熱區(qū)、出口溫度場(chǎng)均勻,是進(jìn)行燃油燃燒室改造、實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)化學(xué)回?zé)嵫h(huán)的關(guān)鍵。
　　 本文針對(duì)化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃油燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室,在保證噴嘴接口尺寸不變、火焰筒結(jié)構(gòu)不變和燃燒室出口焓值不變的前提下,設(shè)計(jì)出一種新型雙燃料噴嘴,使其既可以單獨(dú)燃用燃油或裂解氣,又可燃用油氣混合燃料。借助CFD技術(shù),對(duì)燃燒室的燃?xì)饬鲌?chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,采用了RNGκ-ε和Realizableκ-ε兩種湍流模型,

3、快速反應(yīng)簡化PDF燃燒模型;對(duì)控制方程采用迎風(fēng)格式的差分格式進(jìn)行離散,壁面處理采用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法:采用SIMPLE算法來求解離散方程。
　　 本文在雙燃料噴嘴結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中,試用了燃料氣路旋流葉片、噴嘴頭部氣孔以及裂解氣導(dǎo)流罩等結(jié)構(gòu),為驗(yàn)證和優(yōu)化給出的設(shè)計(jì)方案,文中采用了CFD技術(shù)對(duì)多種噴嘴結(jié)構(gòu)和安裝位置的燃燒室燃燒流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究和對(duì)比分析。通過對(duì)這幾種噴嘴結(jié)構(gòu)模型的火焰長度、高溫區(qū)的位置、壁面溫度、出口溫度場(chǎng)的均勻性