預(yù)混燃燒穩(wěn)定性的數(shù)值研究.pdf

1、近年來，隨著環(huán)保觀念的普及，世界各國都制訂了嚴格的大氣污染排放標準，尤其是降低燃氣輪機燃燒有害物質(zhì)的排放已成為當前研究的中心和發(fā)展的重點，因此開展高效低排放燃燒技術(shù)的研究、開發(fā)研制新型燃燒裝置刻不容緩。貧燃料預(yù)混燃燒技術(shù)可以降低燃燒的最高溫度，從而使得NOx的排放從根本上降低。但是貧燃料預(yù)混燃燒面臨燃燒穩(wěn)定性的問題。本文針對貧燃料預(yù)混燃燒火焰穩(wěn)定性進行了一系列的研究工作。
　　本文參照某型燃氣輪機單管燃燒室火焰筒的參數(shù)，針對預(yù)混燃

2、燒室內(nèi)燃燒不穩(wěn)定性問題建立了能夠反映燃燒不穩(wěn)定性過程的穩(wěn)態(tài)可壓縮二維湍流反應(yīng)流的數(shù)學物理模型并提出了適用于燃燒不穩(wěn)定性問題研究的有效算法。在一定邊界條件下，利用計算流體力學軟件，數(shù)值模擬了燃燒室形狀、燃燒室進口速度及當量比對燃燒室流場、溫場及排放物的影響。數(shù)值計算過程中，用有限體積法進行燃燒室內(nèi)湍流流動的模擬；選擇了RNG k-ε湍流模型對反應(yīng)流動進行模擬；選用有限速率/渦耗散燃燒模型(FiniteRate/Eddy Dissipati

3、on)用于湍流預(yù)混燃燒的計算；物理量的差分格式采用既能保證數(shù)值解具有物理意義又能在一定的計算工作量下具有高準確度的QUICK差分格式；采用了壓力-速度SIMPLE耦合方法數(shù)值求解；對燃燒室流場的非線性和強源項問題，采用了欠松弛方法。應(yīng)用所建立的數(shù)值模型和計算方法對燃氣輪機燃燒室的預(yù)混燃燒過程進行了二維數(shù)值模擬計算。
　　計算結(jié)果表明：貧燃料預(yù)混燃燒可以有效地降低NOx的生成量，預(yù)混可燃氣入口速度及當量比對預(yù)混燃燒火焰穩(wěn)定性有重要影