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水射流扩孔喷嘴内部流场的数值模拟 被引量：36
1
作者 马飞 张文明 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期576-580,共5页
利用计算流体软件建立了土层扩孔喷嘴内部流场的三维数学模型.采用标准k-ε湍流模型模拟了喷嘴内部流场,并分析了喷嘴参数对流场速度分布、压力分布和出口速度的影响.结果表明,扩散角和扩散段长度对喷嘴内部流场影响较大,圆柱段长度的... 利用计算流体软件建立了土层扩孔喷嘴内部流场的三维数学模型.采用标准k-ε湍流模型模拟了喷嘴内部流场,并分析了喷嘴参数对流场速度分布、压力分布和出口速度的影响.结果表明,扩散角和扩散段长度对喷嘴内部流场影响较大,圆柱段长度的影响相对较小,但各参数都存在着最优值.计算结果与室内实验基本吻合,验证了喷嘴内流场分布与射流土层打击效果存在着内在联系. 展开更多
关键词 高压水射流 扩孔 喷嘴 流场 数值模拟
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板坯连铸浸入式水口出口速度对结晶器流场影响的数值模拟 被引量：26
2
作者 于会香 张炯明 +3 位作者 王万军 王新华 杨振亚 杨立新 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期492-496,共5页
以宝钢一连铸板坯结晶器为研究对象,采用大型商业软件CFX4.3,将模拟计算出的浸入式水口的出口速度直接赋给结晶器作为入口条件,计算了结晶器内钢液的流动情况.结果表明:速度矢量在水口出口截面分布不均匀、方向与水口倾角不一致.因此,... 以宝钢一连铸板坯结晶器为研究对象,采用大型商业软件CFX4.3,将模拟计算出的浸入式水口的出口速度直接赋给结晶器作为入口条件,计算了结晶器内钢液的流动情况.结果表明:速度矢量在水口出口截面分布不均匀、方向与水口倾角不一致.因此,有必要将水口计算结果与结晶器模型结合起来以更好地反映钢液的流动情况. 展开更多
关键词 结晶器 浸入式水口 流场 数值模拟 炼钢技术 出口速度 板坯连铸
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喷嘴内液固两相射流流场的数值模拟 被引量：25
3
作者 王明波 王瑞和 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期46-49,共4页
基于连续介质理论,考虑了液固两相间的相互作用,给出了喷嘴流道内液固两相射流的控制方程,利用标准的k-ε两方程模型对磨料射流喷嘴内流场进行了数值模拟研究,并对模型中的主要参数进行了优选。研究结果表明,水与磨料颗粒之间存在速度滑... 基于连续介质理论,考虑了液固两相间的相互作用,给出了喷嘴流道内液固两相射流的控制方程,利用标准的k-ε两方程模型对磨料射流喷嘴内流场进行了数值模拟研究,并对模型中的主要参数进行了优选。研究结果表明,水与磨料颗粒之间存在速度滑移,在相间力的作用下磨料颗粒一直作加速运动,颗粒速度逐渐趋向水的速度;进入喷嘴收缩段后,水与磨料颗粒同时得到加速,但由于惯性力的作用,达到相同速度磨料颗粒的加速过程要长;进入直柱段后,液相速度继续增加至最大速度,此后缓慢降低,而磨料颗粒在整个直柱段内一直加速,液固两相的速度差逐渐减小,直至从喷嘴喷出;喷嘴出口处液固两相的速度剖面近似为抛物线形,在喷嘴截面中心处速度最大,沿径向逐渐减小,离壁面越近,速度降低的幅度越明显。与前人的研究结果对比发现,模拟所得的结果是正确的。 展开更多
关键词 液固两相射流 喷嘴 流场 数值模拟
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基于次流喷射控制推力矢量喷管的实验及数值研究 被引量：28
4
作者 乔渭阳 蔡元虎 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期273-278,共6页
应用实验和数值模拟的方法 ,对一种新型的推力矢量喷管—基于次流喷射控制的二维推力矢量喷管的推力矢量性能和流场进行了研究。实验是在西北工业大学小型超高速吹气式风洞中进行 ,测量了在不同的二次喷流情况下 ,推力矢量和流场的变化... 应用实验和数值模拟的方法 ,对一种新型的推力矢量喷管—基于次流喷射控制的二维推力矢量喷管的推力矢量性能和流场进行了研究。实验是在西北工业大学小型超高速吹气式风洞中进行 ,测量了在不同的二次喷流情况下 ,推力矢量和流场的变化规律 ;采用时间推进求解 N-S方程的方法数值模拟了二维推力矢量喷管内流场和性能。研究结果表明 ,应用次流喷射控制主流流动可以实现较大的推力矢量转折 ,但是 ,二次喷流必须具有足够的压力值 ;如何从推力矢量工作方式恢复到轴向流动工作方式则是需要进一步研究的问题。 展开更多
关键词 推力矢量 矢量喷管 流场 数值模拟 次流喷射控制 实验 战斗机
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缩放型喷嘴产生的空化射流流场数值模拟 被引量：23
5
作者 卢义玉 王晓川 +1 位作者 康勇 陈宇龙 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期57-60,共4页
应用Standardk-ε,RNGk-ε和Standardk-ω湍流模型对缩放型喷嘴内部湍流流场进行数值模拟,结合理论及质量流量测试试验对数值模拟结果进行对比验证。结果表明:RNGk-ε湍流模型最适合用于数值模拟缩放型喷嘴内部的湍流流场;RNGk-ε湍流... 应用Standardk-ε,RNGk-ε和Standardk-ω湍流模型对缩放型喷嘴内部湍流流场进行数值模拟,结合理论及质量流量测试试验对数值模拟结果进行对比验证。结果表明:RNGk-ε湍流模型最适合用于数值模拟缩放型喷嘴内部的湍流流场;RNGk-ε湍流模型数值模拟结果显示缩放型喷嘴收缩角使喷嘴喉管部产生了低压场,压差的产生使水射流的空化效果得到了提高。 展开更多
关键词 空化水射流 缩放型喷嘴 流场 数值模拟 流动特性
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真空羽流场的 N-S 和 DSMC 耦合数值模拟 被引量：22
6
作者 蔡国飙 王慧玉 庄逢甘 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期57-61,共5页
根据调姿发动机真空羽流场的特点，采用差分求解Ｎ－Ｓ方程数值模拟喷管内流场，用ＤＳＭＣ方法数值模拟喷管外羽流场，得到了符合流动规律的数值模拟结果。为姿控发动机喷管设计提供了参考，并为真空羽流污染研究打下了良好的基础。
关键词 姿控火箭发动机 流场仿真 真空羽流 N-S方程
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喷气涡流纺喷嘴内部三维流场的数值研究 被引量：19
7
作者 邹专勇 俞建勇 +1 位作者 薛文良 程隆棣 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期86-89,共4页
采用3D CFD建立喷气涡流纺喷嘴结构模型,应用Fluent 6.2流体计算软件对模型内气流场进行数值模拟,表征了喷嘴内部三维流场的流动状态,解析了喷嘴内气流流场的压力场和速度场分布,分析了流场与成纱机制的相关关系。研究表明:压缩气流经... 采用3D CFD建立喷气涡流纺喷嘴结构模型,应用Fluent 6.2流体计算软件对模型内气流场进行数值模拟,表征了喷嘴内部三维流场的流动状态,解析了喷嘴内气流流场的压力场和速度场分布,分析了流场与成纱机制的相关关系。研究表明:压缩气流经喷孔后在喷嘴内形成三维旋转气流,切向、轴向气流速度分布符合旋转气流理论;切向气流对边缘自由端纤维加捻,轴向气流对纤维束的牵伸作用可忽略,径向气流对纤维束起膨胀作用,在切向气流作用下获得更多的包缠纤维;喷嘴内部静压呈U形分布;边缘自由端纤维在不同位置加捻程度的差异导致纱线捻度不匀。 展开更多
关键词 喷气涡流纺 喷嘴 流场 模拟 成纱机制
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空化射流喷嘴流场的数值模拟 被引量：17
8
作者 邓松圣 沈银华 +2 位作者 李赵杰 冯剑 仝建武 《后勤工程学院学报》 2008年第2期42-46,共5页
根据角形喷嘴结构特点，建立了喷嘴的物理模型和数学模型。选用κ-ε紊流模型，并采用SIMPLEC算法进行数值计算。模拟计算表明，射流进入扩散段后与周围介质发生强烈的剪切作用产生明显的负压，有利于空化气泡的产生。扩散角对喷嘴内部... 根据角形喷嘴结构特点，建立了喷嘴的物理模型和数学模型。选用κ-ε紊流模型，并采用SIMPLEC算法进行数值计算。模拟计算表明，射流进入扩散段后与周围介质发生强烈的剪切作用产生明显的负压，有利于空化气泡的产生。扩散角对喷嘴内部流场影响较大，存在最佳值30°；扩散段长度对喷嘴内部流场也存在影响，初始取值为12mm；圆柱段长度对喷嘴内部流场影响较小，其取值有一范围2～10mm，初始取值为4mm。采用相关的实验数据验证了本模型的可行性。 展开更多
关键词 喷嘴 流场 水射流 数值模拟
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基于CFD方法的气动喷丸两相流场特性研究 被引量：18
9
作者 边飞龙 朱有利 +1 位作者 杜晓坤 陈中 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第1期264-269,共6页
为研究喷管内部结构及其产生的流场特性对气动喷丸效果的影响,基于计算流体动力学方法,建立了欧拉-拉格朗日两相流数值模型,研究了气动喷丸自由射流流场的动力特征,以及入口压力、喷管形状等因素对气固两相流场的影响。结果表明:受激波... 为研究喷管内部结构及其产生的流场特性对气动喷丸效果的影响,基于计算流体动力学方法,建立了欧拉-拉格朗日两相流数值模型,研究了气动喷丸自由射流流场的动力特征,以及入口压力、喷管形状等因素对气固两相流场的影响。结果表明:受激波和膨胀波的影响,气体静压和速度在自由射流阶段发生震荡衰减;颗粒流在大气环境中呈散射状态;同一粒径颗粒速度离散分布;直径较大颗粒容易与喷管内壁面发生碰撞而导致速度突变;随入口压力的增大,气速变化不明显,颗粒速度大幅提高;与收缩型喷管相比,Lavel喷管内部气体膨胀更为充分,颗粒速度离散区间较小/,高速颗粒所占比例较高,喷丸强化效果更好。研究结果为气动喷丸Lavel喷管的结构设计和喷丸工艺参数的选择提供了新的方法。 展开更多
关键词 气动喷丸 计算流体动力学 拉瓦尔喷管 流场特性 两相流
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浸入式水口底部结构对板坯结晶器内钢液流场和温度场的影响 被引量：12
10
作者 张乔英 王书桓 +3 位作者 王立涛 李福民 闫小平 杨学书 《钢铁研究》 CAS 2005年第1期17-20,共4页
用PHOENICS软件计算了板坯结晶器内流体的三维流场和温度场。比较和分析了浸入式水口底部结构对结晶器内流场和温度场的影响,为优化浸入式水口结构参数提供参考。
关键词 结晶器 浸入式水口 底部结构 流场 温度场
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基于CFD的喷嘴结构对高压水射流反推特性的影响 被引量：18
11
作者 张吉智 魏列江 +2 位作者 张振华 李涛 姚博文 《液压与气动》 北大核心 2021年第3期102-107,共6页
喷嘴作为无人机新型射流反推弹射的重要元件,其结构参数对无人机弹射动态特性具有重要影响。以圆柱形、圆锥形和余弦形结构的喷嘴为研究对象,基于CFD建立不同结构喷嘴射流流动的数学模型,采用VOF多相流模型和k-ε湍流模型等对不同结构... 喷嘴作为无人机新型射流反推弹射的重要元件,其结构参数对无人机弹射动态特性具有重要影响。以圆柱形、圆锥形和余弦形结构的喷嘴为研究对象,基于CFD建立不同结构喷嘴射流流动的数学模型,采用VOF多相流模型和k-ε湍流模型等对不同结构喷嘴射流流态进行数值模拟,获得不同结构喷嘴内外壁面的压力场、速度场分布,对比分析喷嘴结构特征和几何参数对高压水射流反推特性的影响规律。结果表明:相比圆柱形喷嘴,圆锥和余弦形喷嘴射流反推特性更好;当喷嘴入口压力由15 MPa增至30 MPa时,射流速度增幅有下降趋势,当入口压力为25 MPa时,余弦形喷嘴相比圆锥形喷嘴的射流反推力要高18.1%;喷嘴出口内径增大对射流速度影响不大,但会显著增加射流反推力,与圆锥形喷嘴相比,同直径的余弦形喷嘴的射流反推力要高约7.9%。 展开更多
关键词 喷嘴 高压水射流 数值模拟 反推特性 流场分析
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喷油嘴偶件内部流动特性的研究 被引量：16
12
作者 胡林峰 夏兴兰 郭立新 《现代车用动力》 2009年第4期7-13,35,共8页
以SAC型喷油嘴为基础研究了喷油嘴偶件的几何结构,如喷孔k系数、喷孔入口圆角半径、喷孔直径、压力室容积等对喷油嘴流动特性的影响;同时,研究了喷孔加工误差,如喷孔粗糙度、喷孔形状误差、喷孔位置误差等对喷油嘴流动特性的影响。结果... 以SAC型喷油嘴为基础研究了喷油嘴偶件的几何结构,如喷孔k系数、喷孔入口圆角半径、喷孔直径、压力室容积等对喷油嘴流动特性的影响;同时,研究了喷孔加工误差,如喷孔粗糙度、喷孔形状误差、喷孔位置误差等对喷油嘴流动特性的影响。结果表明:k系数和喷孔入口圆角半径对喷油嘴流动特性影响最大。 展开更多
关键词 喷油嘴 流动特性 流量系数 空穴 速度场
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板坯连铸结晶器内液面波动的水模型研究 被引量：16
13
作者 林晓川 李京社 +2 位作者 杨树峰 孙丽媛 李娇 《炼钢》 CAS 北大核心 2011年第2期56-60,共5页
以某厂板坯连铸结晶器为原型,采用1:1的水模型进行试验,以瞬时波高为判断依据,研究了拉速、浸入式水口出口角度、水口浸入深度、水口底面结构等工艺参数对板坯结晶器内流场和液面波动行为的影响。提出了优化结晶器流场的工艺参数,为在... 以某厂板坯连铸结晶器为原型,采用1:1的水模型进行试验,以瞬时波高为判断依据,研究了拉速、浸入式水口出口角度、水口浸入深度、水口底面结构等工艺参数对板坯结晶器内流场和液面波动行为的影响。提出了优化结晶器流场的工艺参数,为在实际生产中减少结晶器内卷渣提供了依据。结果表明:拉速对板坯连铸结晶器内液面波动的影响最大,水口倾角次之;各工艺参数之间对结晶器内部流场的影响是相互制约的;提高拉速时,应适当增大水口浸入深度来控制液面波动以避免卷渣。 展开更多
关键词 板坯连铸 结晶器 浸入式水口 水模型 流场
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喷嘴参数对射流结构影响的数值模拟 被引量：12
14
作者 沈银华 邓松圣 张攀锋 《水科学与工程技术》 2007年第2期6-9,共4页
根据现有实验条件,建立了物理模型和数学模型。选用k-ε紊流模型,并采用SIMPLEC算法进行数值计算。计算结果表明,角形喷嘴射流没有等速核段,轴心速度衰减与锥形喷嘴射流基本段轴心速度衰减相似,射流断面速度分布具有自模性。从角形喷嘴... 根据现有实验条件,建立了物理模型和数学模型。选用k-ε紊流模型,并采用SIMPLEC算法进行数值计算。计算结果表明,角形喷嘴射流没有等速核段,轴心速度衰减与锥形喷嘴射流基本段轴心速度衰减相似,射流断面速度分布具有自模性。从角形喷嘴功能要求及射流动力特性出发,扩散角在30°附近有一较佳值;扩散段长度应达到一定值;圆柱段长度在8mm附近有一较佳值。 展开更多
关键词 角形喷嘴 淹没射流 紊流 流场 数值模拟
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角形空化喷嘴内外流场的数值模拟 被引量：15
15
作者 万春浩 王瑞和 +1 位作者 周卫东 李罗鹏 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期257-260,共4页
为研究角形空化喷嘴对空化射流空化效果的影响,建立了空化喷嘴内外流场的数学模型和物理模型。利用流体力学模拟软件FLUENT,采用混合模型、空化模型和RNGκ-ε湍流模型对角形空化喷嘴的空化射流内外流场进行了数值模拟。以射流流场中含... 为研究角形空化喷嘴对空化射流空化效果的影响,建立了空化喷嘴内外流场的数学模型和物理模型。利用流体力学模拟软件FLUENT,采用混合模型、空化模型和RNGκ-ε湍流模型对角形空化喷嘴的空化射流内外流场进行了数值模拟。以射流流场中含气率分布为判断喷嘴产生空化效果的依据,分析了直柱段直径、入口压力、围压对射流空化效果的影响。模拟结果表明:相同喷嘴入口压力条件下,直柱段直径越大,射流空化效果越好;增大喷嘴入口压力可以提高射流空化效果,但围压的存在会抑制空化泡的产生,不利于提高空化效果。数值模拟结果可以为空化射流的产生提供指导。 展开更多
关键词 空化射流 角形喷嘴 流场 数值模拟
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高压水扇形喷嘴结构参数对内部流场影响的数值模拟 被引量：14
16
作者 张新铭 罗晴 +1 位作者 洪光 凌娅 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期301-306,390-391,共6页
利用计算流体软件建立了扇形喷嘴内部流场的三维数学模型,采用标准k-ε湍流模型对其进行了数值模拟,分析了喷嘴主要结构参数对流场速度分布、压力分布和射流速度的影响。结果表明:收缩角对喷嘴内部流场,尤其是射流速度有较大的影响,以13... 利用计算流体软件建立了扇形喷嘴内部流场的三维数学模型,采用标准k-ε湍流模型对其进行了数值模拟,分析了喷嘴主要结构参数对流场速度分布、压力分布和射流速度的影响。结果表明:收缩角对喷嘴内部流场,尤其是射流速度有较大的影响,以13°～15°为最佳;出口长径比对射流流态和射流速度均有一定的影响,宜在2～4之间更有利于喷嘴的射流;V形切槽的夹角对射流出口速度的影响较明显,在15°～30°时有较好的集束性,但射流速度不高,30°～45°有较好的射流速度,45°～60°可获得高的射流速度,但集束性较差。 展开更多
关键词 扇形喷嘴 结构参数 内部流场 k-ε湍流模型 集束性
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板坯连铸机全保护浇注工艺优化 被引量：14
17
作者 常朋飞 俞学成 +2 位作者 孙亮 赵晓东 柴光伟 《河北冶金》 2021年第12期51-56,共6页
结合迁钢连铸生产情况,优化并完善了连铸机全保护浇注工艺,通过开浇前置换中间包空气、增加长水口氩气稳压计、优化中间包全保护工艺和结晶器流场优等措施,降低了钢水发生二次氧化的概率,钢中全氧含量明显减小,氮含量整体降低了10 ppm,... 结合迁钢连铸生产情况,优化并完善了连铸机全保护浇注工艺,通过开浇前置换中间包空气、增加长水口氩气稳压计、优化中间包全保护工艺和结晶器流场优等措施,降低了钢水发生二次氧化的概率,钢中全氧含量明显减小,氮含量整体降低了10 ppm,夹杂物数量降低了4.1个/mm^(2),铸坯质量得到明显提升。 展开更多
关键词 连铸 全保护浇注 长水口 结晶器流场 夹杂物 全氧量 氮含量
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旋进射流流动的大涡模拟 被引量：14
18
作者 陶容 耿丽萍 周静伟 《中国计量学院学报》 2008年第2期124-128,共5页
分析了基于流体附壁效应而自激产生的旋进射流的流动特征,采用大涡模拟(LES)方法研究了射流喷嘴内部的流场.数值模拟得到了流场的速度分布和压力分布,比较了膨胀比、长径比等喷嘴结构参数以及雷诺数对旋进射流流动的影响.数值模拟表明... 分析了基于流体附壁效应而自激产生的旋进射流的流动特征,采用大涡模拟(LES)方法研究了射流喷嘴内部的流场.数值模拟得到了流场的速度分布和压力分布,比较了膨胀比、长径比等喷嘴结构参数以及雷诺数对旋进射流流动的影响.数值模拟表明旋进射流的轴向流动速度衰减得很快,流场中存在明显的旋流、附壁效应和反向回流现象,所得到的结果与已有的分析结论基本吻合. 展开更多
关键词 旋进射流喷嘴 流场 附壁效应 大涡模拟
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火箭尾喷流对带孔平板冲击流场的数值模拟 被引量：8
19
作者 周国仪 曹义华 胡继忠 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期1-3,12,共4页
采用计算流体力学方法 ,从雷诺平均二维非定常轴对称 N-S方程出发 ,选用 Mac Cormack有限差分格式 ,对火箭喷流进行了数值模拟 ,计算结果和实验数据吻合较好。在此基础上 ,数值模拟了火箭发射时与带孔平板形成的冲击流场 。
关键词 火箭推进 喷管气流 波场模拟 数值模拟 尾喷流 带孔平板 冲击流场 火箭发射
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典型旋流燃烧器低负荷稳燃特性试验 被引量：13
20
作者 周科 成汭珅 +2 位作者 解冰 张广才 刘辉 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第9期121-126,共6页
本文以某低氮旋流燃烧器为研究对象,采取试验和数值模拟的方法,研究了三次风旋流叶片角度对燃烧器喷口流场分布、喷口温度场分布以及CO、NOx生成特性的影响。结果表明:随着三次风旋流叶片角度从20°增加至50°,旋流加强,燃烧器... 本文以某低氮旋流燃烧器为研究对象,采取试验和数值模拟的方法,研究了三次风旋流叶片角度对燃烧器喷口流场分布、喷口温度场分布以及CO、NOx生成特性的影响。结果表明:随着三次风旋流叶片角度从20°增加至50°,旋流加强,燃烧器喷口气流回流量增加,卷吸能力增强,当三次风旋流叶片角度增加至60°以后,燃烧器喷口气流出现飞边的现象,卷吸能力反而变弱;当三次风旋流叶片角度为50°左右时,高温烟气离燃烧器喷口最近,约为1.4 m;随着三次风旋流叶片角度的增大,其CO生成浓度(体积分数)呈先降低后增加的趋势,其NOx生成浓度呈先升高后降低的趋势,当三次风旋流叶片角度为50°左右时,其CO生成浓度达到最低,其NOx生成浓度达到最高,由此可以推测出,适应于锅炉低负荷稳燃的最佳三次风旋流叶片开度为50°左右。在某660 MW锅炉上进行现场试验,燃烧器三次风旋流叶片角度由0~30°调整至50°后,相同运行条件下锅炉最低稳燃负荷由25%额定负荷降低至20%额定负荷,低负荷稳燃能力明显提升。 展开更多
关键词 旋流燃烧器 三次风旋流 叶片角度 喷口流场 冷态试验 低负荷稳燃 污染物排放 数值模拟
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