雙燃料燃燒室燃燒流場數(shù)值模擬.pdf

1、化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)是一種先進(jìn)循環(huán)燃機(jī)，既可以充分利用排氣余熱提高循環(huán)熱效率，又可以形成高品質(zhì)的裂解燃料。本文將某型燃油燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室應(yīng)用于化學(xué)回?zé)嵫h(huán)中，將其改造成可以兼燒亦可單獨(dú)燃用油和裂解氣的雙燃料燃燒室。在保證燃燒室做功能力不變的前提下以裂解氣逐步代替柴油，也可根據(jù)工況需要切換燃料，從而擴(kuò)大了燃料適應(yīng)性。這對于燃?xì)廨啓C(jī)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。
　　 本文設(shè)計(jì)出一種新型雙燃料噴嘴應(yīng)用于燃燒室中，并對其燃油流場、蒸汽回注流場

2、、燃燒裂解氣流場和油氣混燒的雙燃料燃燒流場進(jìn)行了數(shù)值模擬。數(shù)值計(jì)算時采用了標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程湍流模型，快速反應(yīng)簡化PDF燃燒模型，離散坐標(biāo)輻射(DO)模型；采用顆粒群軌道模型來描述液相油滴的運(yùn)動軌跡和變化歷程；采用污染物生成模型對熱力NO和瞬發(fā)NO的生成進(jìn)行模擬。對控制方程采用迎風(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。
　　 根據(jù)圖紙對某型燃燒室生成三維實(shí)體模型，保留了所有冷卻氣膜

3、孔從而保證了幾何模型的真實(shí)性。對燃油流場進(jìn)行了數(shù)值模擬和污染物排放預(yù)測，并對其進(jìn)行了低NOx排放研究。對燃油流場噴入不同量的水蒸氣后的流場進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，并進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明，注入水蒸氣后NOx排放量降低，燃燒室的做功能力增強(qiáng)，出口不均勻系數(shù)變大。通過比較計(jì)算，確定了最佳注入蒸汽量為燃料量的100％。
　　 本文對燃油流場和燃燒裂解氣流場進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明改燒裂解氣后，燃燒區(qū)的最高溫度降低，從而使NOx排放大幅度降低