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一种新型涡轮叶间燃烧室的数值模拟 被引量：13
1
作者 李明 唐豪 +2 位作者 张超 程本林 莫妲 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期55-62,共8页
为提高燃气涡轮发动机性能,设计了涡轮叶间燃烧室模型,利用FLUENT软件的Realizable k-ε湍流模型、概率密度函数(PDF)燃烧模型、离散坐标(DO)辐射模型和离散相模型对燃烧室的流动及燃烧进行数值模拟.结果表明:燃烧室燃烧效率高达98.4%,... 为提高燃气涡轮发动机性能,设计了涡轮叶间燃烧室模型,利用FLUENT软件的Realizable k-ε湍流模型、概率密度函数(PDF)燃烧模型、离散坐标(DO)辐射模型和离散相模型对燃烧室的流动及燃烧进行数值模拟.结果表明:燃烧室燃烧效率高达98.4%,绝对压力损失低至4.2%,气体温度提高700K左右;出口径向温度随无量纲高度呈线性分布;速度、温度、组分分布受高温燃气与主流的掺混程度控制;径向槽(RVC)对促进掺混及改善出口温度场有着积极的影响,其结构值得深入研究.与文献实验数据对比发现:选择的数学模型合理,计算方法可行,其结果可为涡轮叶间燃烧室设计提供参考. 展开更多
关键词 气液两相燃烧 燃气轮机 涡轮叶间燃烧 涡轮级间燃烧 超紧凑燃烧 数值模拟 径向槽
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当量比对涡轮叶间燃烧性能影响的数值模拟 被引量：8
2
作者 李明 唐豪 +1 位作者 莫妲 张超 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期161-168,共8页
为探究涡轮叶间燃烧性能,设计了4种不同当量比的工况,利用FLUENT软件的Realizable k-ε湍流模型、PDF燃烧模型、DO辐射模型和离散相模型对燃烧室的流动及燃烧进行数值模拟.结果表明:燃烧室能在广泛的当量比(2.59～0.81)下保持性能稳定,... 为探究涡轮叶间燃烧性能,设计了4种不同当量比的工况,利用FLUENT软件的Realizable k-ε湍流模型、PDF燃烧模型、DO辐射模型和离散相模型对燃烧室的流动及燃烧进行数值模拟.结果表明:燃烧室能在广泛的当量比(2.59～0.81)下保持性能稳定,燃烧效率保持在96%以上、总压损失低于2.4%,气体温度提高650,K左右;降低当量比,能够提高燃烧效率,降低CO、UHC、NOx等污染物排放,改善温度分布,但会造成更大的总压损失;最优当量比等于1.00,此时燃烧效率在99.95%以上,总压损失相对低(1.5%),出口径向温度呈抛物线型分布,最适合燃烧室设计.与文献对比发现,选取的工况合理,其结果对涡轮叶间燃烧室设计具有参考价值. 展开更多
关键词 燃气轮机 气液两相燃烧 超紧凑燃烧 涡轮叶间燃烧 当量比 数值模拟
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煤炭地下气化点火阶段正庚烷着火及燃烧数值模拟研究
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作者 张友军 张浩宇 +5 位作者 张正 肖逸 郝军 罗光前 李显 姚洪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期5659-5666,I0018,共9页
煤炭地下气化技术将地下煤层以天然气形式开采出来,是一种清洁、高效的能源利用方式。点火是开启气化反应的第一步,对化学点火过程中燃料着火与燃烧特性的分析将有助于高效气化。该文选取正庚烷为点火燃料,采用离散相模型模拟庚烷雾化过... 煤炭地下气化技术将地下煤层以天然气形式开采出来,是一种清洁、高效的能源利用方式。点火是开启气化反应的第一步,对化学点火过程中燃料着火与燃烧特性的分析将有助于高效气化。该文选取正庚烷为点火燃料,采用离散相模型模拟庚烷雾化过程,建立庚烷液滴与氧气共流燃烧模型,探究庚烷着火温度及燃烧火焰特性,并对影响初始点火过程的关键因素进行分析。结果表明:随压力升高,庚烷着火温度降低,10 MPa时达到670 K;液滴粒径在0.1~0.4 mm范围内时,着火温度随粒径减小而小幅上升;提高氧化剂中氧气浓度可显著提高火焰温度,但会导致火焰长度变短;为避免煤的熔融问题,氧气浓度控制在20%~30%附近较为合适,对壁面最高温度在1200~1530 K内。贫氧燃烧时,火焰温度较低,但过量空气系数处于0.6~0.8时,对壁面的加热温度及加热长度均高于富氧燃烧,在点火过程中能更高效利用燃料。结果可为煤炭地下气化点火过程燃料及氧化剂参数控制提供一定参考。 展开更多
关键词 气液两相燃烧 煤炭地下气化 着火温度 火焰温度 正庚烷
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气液两相正庚烷射流燃烧的直接数值模拟 被引量：2
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作者 田廷泉 王海鸥 +1 位作者 罗坤 樊建人 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2242-2248,共7页
本文采用直接数值模拟的方法,对常压下的气液两相正庚烷射流火焰进行了研究,低温空气携带正庚烷液滴作为高速射流进入计算区域,正庚烷液滴在热伴随流的作用下蒸发产生燃料蒸汽,与氧气进一步混合发生燃烧。分析了液滴的蒸发和分布特性,... 本文采用直接数值模拟的方法,对常压下的气液两相正庚烷射流火焰进行了研究,低温空气携带正庚烷液滴作为高速射流进入计算区域,正庚烷液滴在热伴随流的作用下蒸发产生燃料蒸汽,与氧气进一步混合发生燃烧。分析了液滴的蒸发和分布特性,研究了气液两相燃烧中同时存在的预混和非预混燃烧,引入一种修正的火焰因子来区分预混和非预混燃烧模态,发现在上游区域预混和非预混燃烧同时发生在射流边缘,在下游区域预混和非预混燃烧开始出现在射流中心。预混燃烧的强度在全局上高于非预混燃烧的强度,但其对总热释率的贡献沿流向逐渐降低。 展开更多
关键词 正庚烷 气液两相燃烧 直接数值模拟 火焰因子
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带壁面射流燃烧室燃烧数值模拟 被引量：3
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作者 明平剑 张文平 +1 位作者 雷国东 朱明刚 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1205-1211,共7页
利用基于非结构化网格有限体积法对三维有壁面射流的燃烧室内两相流动和燃烧进行了数值研究.对气相流动在Euler坐标系下求解,而对液滴相则利用Lagrange方法进行追踪求解.计算区域采用四面体网格进行划分,气相流场用SIMPLEC计算方法,对... 利用基于非结构化网格有限体积法对三维有壁面射流的燃烧室内两相流动和燃烧进行了数值研究.对气相流动在Euler坐标系下求解,而对液滴相则利用Lagrange方法进行追踪求解.计算区域采用四面体网格进行划分,气相流场用SIMPLEC计算方法,对液滴相采用了欧拉隐式方法.考虑了液滴相与气相的完全双向耦合作用,分别采用了Spalding液滴蒸发模型和涡破碎(EBU)燃烧模型,数值计算结果与文献中实验数据吻合较好. 展开更多
关键词 气液两相燃烧 壁面射流 非结构化网格 有限体积法
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