低污染燃燒室預混噴嘴結構性能的數值研究
摘要:以某燃氣輪機SAC(單環(huán)腔)燃燒室為原型,設計、研究了一種適用于甲烷燃料的低污染燃燒室,對燃燒室單噴嘴模型進(jìn)行了數值模擬研究。就燃料噴孔位置、旋流器旋流數、葉片數目對流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行了定性的分析。結果表明:(1)設計的噴嘴結構能形成明顯的中心回流區和角回流區;(2)在有限預混長(cháng)度情況下,燃料孔的位置對燃料空氣預混效果有較大影響;(3)旋流器旋流數及葉片數目對燃燒室冷態(tài)流場(chǎng)有較大影響,且旋流數設計過(guò)大會(huì )導致回火現象,旋流數過(guò)低也會(huì )對燃料空氣預混的均勻性產(chǎn)生一定影響;(4)結構優(yōu)化后的噴嘴經(jīng)計算得到NO x排放量為7.01×10-6(15%O 2濃度),CO為4.687×10-6(15%O 2濃度),相比傳統燃燒室降低了約80%,為形成與環(huán)境友好的燃燒室設計技術(shù)做了理論探索前期的研究工作。
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