12597.貧燃旋流預混燃燒室回火行為實驗研究

1、碩士學位論文貧燃旋流預混燃燒室回火行為實驗研究ExperimentalStudyonFlashbackofLeanPremixedSwirlstablizedCombustor作者姓名：墓艷握學科、專業(yè)：塞全型堂皇王猩學號：坐Q絲嬰指導教師：生明撾塾援完成日期：至Q!魚生魚旦一大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要隨著人們環(huán)保意識的提高，清潔高效的低污染燃燒技術(shù)得到了廣泛發(fā)展，由

2、于貧燃預混燃燒技術(shù)具有低污染、低能耗、高效率的優(yōu)點，因此，已經(jīng)成為國際性的熱點問題。但是，當燃燒條件偏離化學當量比時，貧燃預混燃燒易引發(fā)吹熄及回火問題，造成燃燒不能在穩(wěn)定條件下進行，從而極大地滯后了貧燃預混燃燒技術(shù)的發(fā)展。為了分析貧燃預混燃燒過程中的回火不穩(wěn)定性規(guī)律，獲得不同實驗條件下燃燒室內(nèi)的角回流區(qū)回火極限，本文利用PIV系統(tǒng)和高速攝影儀，研究了燃燒室內(nèi)的冷熱態(tài)流場特性及燃燒火焰的角回流區(qū)回火行為，主要工作內(nèi)容及研究結(jié)論包括：(1)

3、構(gòu)建了包括燃燒室、示蹤粒子發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、實驗調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)的貧燃旋流預混燃燒室實驗平臺，能夠通過PW系統(tǒng)獲得燃燒室內(nèi)流場特征，并利用高速攝影儀獲得燃燒室內(nèi)火焰形態(tài)，以此作為進行貧燃預混燃燒室回火行為研究的基礎(chǔ)；(2)利用實驗平臺，首先進行旋流作用下燃燒室內(nèi)的冷態(tài)流場特性研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，冷態(tài)流場結(jié)構(gòu)包括角回流區(qū)、中心回流區(qū)及剪切層，在冷態(tài)流場內(nèi)能夠看到渦旋進動現(xiàn)象的生成及發(fā)展經(jīng)過，且改變實驗條件，燃燒室冷態(tài)流場均能保持在穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

4、入口壓力增大時，流場內(nèi)回流區(qū)長度和寬度均減小，回流區(qū)的中心位置向燃燒室的上游移動，且最大回流速度提高，而燃燒室突擴比對流場分布的影響規(guī)律與入口壓力相反；(3)在燃燒室平臺上，研究了貧燃旋流預混燃燒室內(nèi)的熱態(tài)流場特性。研究發(fā)現(xiàn)，熱態(tài)流場結(jié)構(gòu)包括角回流區(qū)、中心回流區(qū)及剪切層，在熱態(tài)流場中能清晰地觀察到渦旋進動現(xiàn)象，且改變實驗工況條件，燃燒室熱態(tài)流場均能保持在穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?；亓鲄^(qū)長度隨進氣速度的升高而減小，最大回流速度隨進氣速度的升高呈增大的趨勢

5、，回流區(qū)的中心位置隨進氣速度的升高向燃燒室的上游方向移動；(4)對比燃燒室內(nèi)的冷態(tài)與熱態(tài)流場特性，得到了以下兩點不同：①在熱態(tài)條件下，燃燒室內(nèi)流場分布更加不規(guī)則，與冷態(tài)時相比，角回流區(qū)結(jié)構(gòu)更加不明顯；②燃燒室內(nèi)冷態(tài)流場與熱態(tài)流場的回流區(qū)的位置不同，熱態(tài)條件下回流區(qū)的中心位置向燃燒室的下游移動，回流區(qū)的長度增大，且燃燒狀態(tài)下的最大回流速度比冷態(tài)時小：(5)研究了燃燒室突擴比和空氣進氣量對燃燒火焰貧燃吹熄極限的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，空氣量相同時，