旋流預(yù)混火焰熱聲振蕩發(fā)生規(guī)律與控制.pdf

1、貧燃預(yù)混（LPC）燃燒技術(shù)能夠顯著的降低有害氮氧化物的排放，但是受到燃燒不穩(wěn)定性的限制，其主要表現(xiàn)為熱聲振蕩。熱聲振蕩現(xiàn)象有很強(qiáng)的危害性，除了產(chǎn)生噪音外，還會(huì)使火焰失穩(wěn)、熄火，甚至影響燃燒設(shè)備的安全運(yùn)行。本文利用實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)旋流預(yù)混火焰發(fā)生熱聲振蕩的規(guī)律以及控制方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　首先，利用SQlabⅡ振動(dòng)噪聲分析儀對(duì)燃燒室和預(yù)混室內(nèi)反應(yīng)流、非反應(yīng)流的聲壓振蕩進(jìn)行了測(cè)量，發(fā)現(xiàn)預(yù)混室和燃燒室的聲學(xué)結(jié)構(gòu)類似于多節(jié)共鳴器，具有一

2、定的濾波功能。非反應(yīng)流主要表現(xiàn)為封閉空氣柱的自激振蕩和開口空腔諧振，當(dāng)量比、熱負(fù)荷、燃燒室長(zhǎng)度等對(duì)燃燒室內(nèi)反應(yīng)流聲壓振蕩的特征頻率和幅值具有顯著的影響。反應(yīng)流則表現(xiàn)為強(qiáng)烈的非線性聲學(xué)特性，具有典型的分諧頻振現(xiàn)象，在3/2f、2f、5/2f下出現(xiàn)較高幅度的壓力振蕩?；鹧鏌崧曬詈系陌l(fā)生條件是火焰熱釋放與燃燒室內(nèi)的壓力波之間的強(qiáng)烈耦合，而不是與任意頻率下的壓力振蕩發(fā)生耦合。
　　其次，通過實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)稀氧部分預(yù)混/富氧補(bǔ)燃過程（ODPP

3、/OESC）進(jìn)行火焰穩(wěn)定性、污染物的排放等實(shí)驗(yàn)分析，并與LPC、LPPC進(jìn)行了對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)ODPP/OESC技術(shù)利用稀氧進(jìn)行部分預(yù)混可有效控制火焰溫度、提高火焰的穩(wěn)定性，利用富氧進(jìn)行補(bǔ)燃可降低CO的生成；通過調(diào)整整體當(dāng)量比與部分預(yù)混化學(xué)當(dāng)量比、稀氧氧濃度、部分預(yù)混氣流場(chǎng)與其外圍流場(chǎng)之間的匹配關(guān)系可以很好的控制污染物的排放，實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒過程，同時(shí)也可提高火焰的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性。
　　最后，為了探索貧燃預(yù)混預(yù)蒸發(fā)（LPP）燃燒不穩(wěn)定