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数值模拟在合成气燃气轮机燃烧室设计中的应用 被引量：36
1
作者 崔玉峰 徐纲 +1 位作者 聂超群 黄伟光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第16期109-116,共8页
采用数值模拟方法对设计燃料为天然气和柴油的某型号燃气轮机燃烧室进行了改造,使其能够高效洁净地燃烧中热值的合成气。数值计算采用了涡团耗散湍流燃烧模型、可实现k-ε湍流模型和离散坐标系辐射模型,SIMPLE压力速度耦合算法以及二阶... 采用数值模拟方法对设计燃料为天然气和柴油的某型号燃气轮机燃烧室进行了改造,使其能够高效洁净地燃烧中热值的合成气。数值计算采用了涡团耗散湍流燃烧模型、可实现k-ε湍流模型和离散坐标系辐射模型,SIMPLE压力速度耦合算法以及二阶精度迎风插值格式。对原型燃烧室进行了数值模拟研究,分析了合成气燃料的性质,对比了燃烧天然气和合成气2种燃料时燃烧室入口参数,由此确定了燃烧室改造原则。依照改造原则对原型燃烧室进行了改造,并根据数值模拟的结果对改造方案进行了多次改进,最终得到了合适的改造方案。改造过程说明:对原先燃烧天然气的燃烧室改烧中热值合成气,基本可以不改变火焰筒的结构;燃料喷射孔的面积可以按照与原型喷嘴的燃料喷射速度相同的原则确定,但需要增加旋流器的旋流数。 展开更多
关键词 燃气轮机燃烧室 中热值合成气 燃烧室改造 数值模拟 涡团耗散模型
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微型燃气轮机环型燃烧室的设计研究 被引量：27
2
作者 张文普 丰镇平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期150-153,共4页
环型燃烧室虽然结构复杂,但具有燃烧效率高、结构紧凑等优点,更符合微型燃气轮机未来发展的要求。文中结合微型燃气轮机的研发,进行了 100kW 级微型燃气轮机环型燃烧室的初步设计工作,在设计中,采用了按燃烧完全度、总压恢复系数、原准... 环型燃烧室虽然结构复杂,但具有燃烧效率高、结构紧凑等优点,更符合微型燃气轮机未来发展的要求。文中结合微型燃气轮机的研发,进行了 100kW 级微型燃气轮机环型燃烧室的初步设计工作,在设计中,采用了按燃烧完全度、总压恢复系数、原准机放大等三种方法进行基本几何尺寸的确定,并将三种设计尺寸相比较,取其最大设计尺寸进行燃烧室结构的初步设计;并在初步设计的基础上,通过数值计算及分析,探讨了燃烧室内燃烧流动和燃烧室出口温度分布的特点及其对进一步设计的影响;数值结果同设计数据的基本一致,表明文中设计基本满足了设计要求。 展开更多
关键词 微型燃气轮机 燃烧室 燃烧效率 出口温度 流动 设计研究 数值计算 环型 明文 设计数据
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某新型旋流燃烧锅炉的数值模拟 被引量：15
3
作者 吴治永 李文彦 《现代电力》 2004年第1期11-16,共6页
某新型电站锅炉采用了双通道轴向旋流燃烧器、对冲布置、尾部双烟道、烟气挡板调节再热汽温、喷水降温调节过热汽温 ,一次再热、平衡通风的设计。为了更好地把握锅炉的各种性能 ,本文用商业软件FLUENT ,采用相对成熟的数学物理方法 ,对... 某新型电站锅炉采用了双通道轴向旋流燃烧器、对冲布置、尾部双烟道、烟气挡板调节再热汽温、喷水降温调节过热汽温 ,一次再热、平衡通风的设计。为了更好地把握锅炉的各种性能 ,本文用商业软件FLUENT ,采用相对成熟的数学物理方法 ,对该锅炉进行了全三维燃烧的数值模拟研究 ,详细分析了炉膛内部的温度场和速度场 ,结果表明 :该锅炉的设计基本合理。所进行的数值模拟研究 ,为锅炉的设计、运行及以后的修改设计提供了有益的参考。 展开更多
关键词 电站 锅炉 数值模拟 旋流燃烧器 炉膛 几何结构
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超音速燃烧室性能非定常准一维流数值模拟 被引量：21
4
作者 刘敬华 凌文辉 +2 位作者 刘兴洲 刘陵 张榛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期1-6,共6页
完成了超音速燃烧室内非定常准一维流的数值模拟研究。数学模型综合计及了面积变化、物质添加、化学反应、燃烧室壁面散热、壁面摩擦和变比热等各种影响因素，准确地计算出双模态超音速燃烧室的总过程，其主要优点是在未知激波位置情况... 完成了超音速燃烧室内非定常准一维流的数值模拟研究。数学模型综合计及了面积变化、物质添加、化学反应、燃烧室壁面散热、壁面摩擦和变比热等各种影响因素，准确地计算出双模态超音速燃烧室的总过程，其主要优点是在未知激波位置情况下，可以分析处理非定常的工作过程。 展开更多
关键词 超燃 冲压发动机 燃烧室 超音速燃烧 一维流
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QD128航改燃气轮机燃烧室数值模拟 被引量：23
5
作者 金戈 张志学 顾铭企 《航空发动机》 2008年第2期30-35,共6页
应用计算流体动力学软件FLUENT,对QD128航改燃气轮机燃烧室进行了三维数值模拟计算分析。为了验证数值计算结果的合理性,首先,对以航空煤油为燃料的航机燃烧室进行了CFD数值模拟计算,并将采用3种湍流模型得到的CFD计算结果与航机燃烧室... 应用计算流体动力学软件FLUENT,对QD128航改燃气轮机燃烧室进行了三维数值模拟计算分析。为了验证数值计算结果的合理性,首先,对以航空煤油为燃料的航机燃烧室进行了CFD数值模拟计算,并将采用3种湍流模型得到的CFD计算结果与航机燃烧室性能试验结果进行了对比,确定了适合燃烧室数值模拟计算的湍流模型Realizable k-ε;然后,采用Realizable k-ε湍流模型,对燃用天然气的QD128燃气轮机燃烧室进行了数值模拟计算,根据其计算结果,对QD128燃气轮机燃烧室出口温度场进行了优化,并对改进后的燃烧室进行了CFD计算,计算结果表明改进措施是有效的。 展开更多
关键词 航改燃气轮机 燃烧室 数值模拟 CFD
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湍流燃烧模型在燃烧室数值计算中的对比分析 被引量：23
6
作者 何悟 郑洪涛 +1 位作者 蔡林 曹天泽 《热科学与技术》 CAS CSCD 2011年第4期360-365,共6页
对比分析了不同燃烧模型对某型回流式燃气轮机燃烧室流场的影响,建立了描述燃烧室流场的控制方程组,采用Realizable k-ε湍流模型,湍流燃烧模型分别为涡耗散模型(ED)、涡耗散概念模型(EDC)、简单概率密度模型(PDF)和稳态小火焰模型(SFM... 对比分析了不同燃烧模型对某型回流式燃气轮机燃烧室流场的影响,建立了描述燃烧室流场的控制方程组,采用Realizable k-ε湍流模型,湍流燃烧模型分别为涡耗散模型(ED)、涡耗散概念模型(EDC)、简单概率密度模型(PDF)和稳态小火焰模型(SFM)。对比分析了不同燃烧模型下燃烧室的温度场、速度分布以及NOx排放量,并与该燃烧室实际工作性能做了对比。结果表明:ED与EDC模型均高估流域最高温度,造成NOx排放过高,而PDF与SFM均合理地模拟出燃烧室内部流场,尤以SFM模拟的效果最佳;四种模型均合理模拟出口温度场和速度场。 展开更多
关键词 燃气轮机燃烧室 湍流燃烧模型 数值模拟 NOx
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单环腔中心分级燃烧室流场数值模拟 被引量：23
7
作者 刘殿春 董玉玺 +2 位作者 尚守堂 程明 尚明智 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1251-1257,共7页
采用标准k-ε模型对旋流器几何参数改变给单环腔中心分级(SACS)燃烧室冷态流场带来的影响进行了数值模拟.计算结果表明,值班级旋流器旋向对SACS燃烧室流场的影响很小;分别调整三级旋流器旋流角时,外旋流器旋流角变化给SACS燃烧室流场带... 采用标准k-ε模型对旋流器几何参数改变给单环腔中心分级(SACS)燃烧室冷态流场带来的影响进行了数值模拟.计算结果表明,值班级旋流器旋向对SACS燃烧室流场的影响很小;分别调整三级旋流器旋流角时,外旋流器旋流角变化给SACS燃烧室流场带来的影响最大.因此,外旋流器是决定SACS燃烧室气流结构的关键因素. 展开更多
关键词 中心分级 燃烧室 流场 数值模拟 旋流器
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旋流燃烧器数值模拟和优化改造 被引量：15
8
作者 赵振宙 赵振宁 孙辉 《锅炉技术》 北大核心 2006年第4期49-54,共6页
某电站煤粉锅炉采用旋流燃烧器,在运行中燃烧器出现调节能力差的问题。针对此情况,我们分别按照分析缺陷、虚拟改造以及优化改造3个步骤进行研究,以及对应的3个不同工况进行了数值模拟计算。运用k-ε数学模型,并借助Fluent 6.0对单个旋... 某电站煤粉锅炉采用旋流燃烧器,在运行中燃烧器出现调节能力差的问题。针对此情况,我们分别按照分析缺陷、虚拟改造以及优化改造3个步骤进行研究,以及对应的3个不同工况进行了数值模拟计算。运用k-ε数学模型,并借助Fluent 6.0对单个旋流燃烧器的一、二次风的流场进行三维数值模拟计算。通过数值模拟我们对旋流燃烧器进行了优化改造,并通过有限的但是精确的现场测试数据对比,很好地验证了本次数值模拟的准确性。 展开更多
关键词 旋流燃烧器 数值模拟 优化改造
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燃气轮机环形燃烧室内燃烧流动的数值模拟 被引量：16
9
作者 张文普 丰镇平 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期37-40,共4页
对一个复杂的GE-F101型工业燃气轮机环形燃烧室,采用Reynolds应力湍流模型(RSM)、EBU-Arrhenius湍流燃烧模型和六通量热辐射模型描述其燃烧流动,应用FLUENT软件进行了三维化学反应流场的数值模拟研究。研究结果表明:旋流和燃料进口射流... 对一个复杂的GE-F101型工业燃气轮机环形燃烧室,采用Reynolds应力湍流模型(RSM)、EBU-Arrhenius湍流燃烧模型和六通量热辐射模型描述其燃烧流动,应用FLUENT软件进行了三维化学反应流场的数值模拟研究。研究结果表明:旋流和燃料进口射流对燃烧室流内温度和流场分布有着重要的影响;利用数值手段得到燃烧室出口的温度分布以判断其能否满足透平叶片进口温度的要求是可行的;燃烧室工作压强对出口的NO分布有着重要影响。在燃用气体燃料时,燃气轮机的NO排放主要来自于热NO,瞬时NO只占很小一部分。 展开更多
关键词 燃烧学 燃气轮机 燃烧室 燃烧特性 数值模拟
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回流燃烧室燃烧过程的三维数值模拟 被引量：20
10
作者 胡好生 蔡文祥 +1 位作者 赵坚行 吉洪湖 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期454-459,共6页
在三维任意曲线坐标系下数值模拟回流燃烧室火焰筒内两相燃烧过程,采用RNGk-ε模型模拟紊流粘性、EBU-Arrhenius模型模拟燃烧反应速率、离散坐标模型以及六通量模型考虑辐射传热,液相采用颗粒轨道模型,气相采用SIMPLE算法求解,并用PSIC... 在三维任意曲线坐标系下数值模拟回流燃烧室火焰筒内两相燃烧过程,采用RNGk-ε模型模拟紊流粘性、EBU-Arrhenius模型模拟燃烧反应速率、离散坐标模型以及六通量模型考虑辐射传热,液相采用颗粒轨道模型,气相采用SIMPLE算法求解,并用PSIC算法考虑气液两相之间的相互作用的影响,计算得到燃烧室内速度、温度等各气流参数分布.通过将计算与实验结果对比表明,计算方法可靠,离散坐标模型优于六通量辐射模型,更适用于模拟火焰筒内两相燃烧流场. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 回流燃烧室 两相反应流场 离散坐标辐射模型 数值模拟
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微型发动机的燃烧模型和数值模拟 被引量：12
11
作者 李德桃 潘剑锋 +2 位作者 邓军 杨文明 薛宏 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2003年第2期183-185,共3页
提出了微型发动机燃烧过程的数学模型,并对采用氢气为燃料的微型涡轮机中环形燃烧室内的燃烧,建立了阿累尼乌斯有限反应速率模型,在考虑对流和辐射传热损失的条件下,采用CFD软件包FLUENT进行了数值模拟.根据所得到的模拟结果分析了影响... 提出了微型发动机燃烧过程的数学模型,并对采用氢气为燃料的微型涡轮机中环形燃烧室内的燃烧,建立了阿累尼乌斯有限反应速率模型,在考虑对流和辐射传热损失的条件下,采用CFD软件包FLUENT进行了数值模拟.根据所得到的模拟结果分析了影响燃烧的主要因素:结构、燃料、质量流率、H2与空气比和壁面材料,提出了克服尺寸减小对燃烧带来的困难的途径. 展开更多
关键词 微型发动机 燃烧室 数值模拟 氢气 微型涡轮机 燃烧室 阿累尼乌斯有限反应速率模型
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基于CFD分析改进三旋流燃烧室头部设计 被引量：18
12
作者 吴治永 林宇震 +2 位作者 刘高恩 张弛 许全宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期533-537,共5页
利用FLUENT,对一多级旋流燃烧室的冷态单相流场进行了数值模拟,基于该流场结果,对该燃烧室头部控制油雾混合的三级涡流器唇口处进行了改进设计。并对两种方案的燃烧室在相同试验条件下进行了贫油熄火油气比、大功率工作时的冒烟指数进... 利用FLUENT,对一多级旋流燃烧室的冷态单相流场进行了数值模拟,基于该流场结果,对该燃烧室头部控制油雾混合的三级涡流器唇口处进行了改进设计。并对两种方案的燃烧室在相同试验条件下进行了贫油熄火油气比、大功率工作时的冒烟指数进行了实验研究。对方案1燃烧室单相冷态流场的结果表明,该燃烧室内部流场和预想的流动组织有较大差别,三级旋流器出口的气流,迅速向径向流去,主燃区的回流区结构不明显,且二级旋流出口和三级旋流出口之间有小回流区。该流场结构解释了方案1燃烧室有很好的贫油熄火性能,但是冒烟指数较高。方案2燃烧室的流场结构,改变了三级旋流出口气流方向,消除了与二级旋流器之间的小回流区。方案2燃烧室在与方案1燃烧室相同试验条件下的实验结果表明,贫油熄火油气比性能下降了7.3%,但发动机大功率时冒烟排放指数改善了29.4%。基于数值分析的燃烧室设计,使燃烧室扩大稳定工作范围的研究取得了进展。 展开更多
关键词 航空发动机 燃烧室 贫油熄火 冒烟 数值仿真
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燃气轮机低热值合成气燃烧室内三维湍流流动的数值模拟研究 被引量：16
13
作者 赵晓燕 李祥晟 丰镇平 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期330-334,共5页
对GE-F101型工业燃气轮机环形燃烧室燃用甲烷和低热值合成气的燃烧性能进行了数值研究,采用标准k-ε湍流模型和涡耗散湍流燃烧模型对燃烧室在不同燃料条件下的流场特性进行了数值模拟,并对燃烧室内的流场结构、温度分布、火焰结构及NOx... 对GE-F101型工业燃气轮机环形燃烧室燃用甲烷和低热值合成气的燃烧性能进行了数值研究,采用标准k-ε湍流模型和涡耗散湍流燃烧模型对燃烧室在不同燃料条件下的流场特性进行了数值模拟,并对燃烧室内的流场结构、温度分布、火焰结构及NOx分布进行了分析与比较;在此基础上对原燃烧室进行了一些改造.结果表明:随着燃料热值的降低,燃料射流速度增大,燃料和空气的混合程度减弱,燃烧稳定性降低,燃烧室内最高温度降低,NOx排放量减少;通过增大燃料喷嘴口径和增加旋流器的旋流数,可在一定程度上改善燃烧室内流动结构,增强燃料和空气的混合程度,因而提高了燃烧稳定性. 展开更多
关键词 燃气轮机 燃烧室 改造 低热值合成气 燃烧稳定性 数值模拟
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模型燃气轮机燃烧室三维反应流数值模拟 被引量：11
14
作者 孟岚 刘立波 +1 位作者 连洪军 刘顺隆 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第1期35-40,共6页
对一种模型燃气轮机燃烧室中的三维反应流进行了数值模拟.模型燃烧室的燃料是CH4,燃烧类型是预混燃烧.在数值模拟过程中,湍流场的计算采用了k-ε双方程湍流模型;燃烧模型采用EBU漩涡破碎模型;在计算化学反应时采用了简单化学反应系统假... 对一种模型燃气轮机燃烧室中的三维反应流进行了数值模拟.模型燃烧室的燃料是CH4,燃烧类型是预混燃烧.在数值模拟过程中,湍流场的计算采用了k-ε双方程湍流模型;燃烧模型采用EBU漩涡破碎模型;在计算化学反应时采用了简单化学反应系统假设.另外在数值模拟过程中考虑了辐射问题,具体采用六通量辐射模型.通过数值模拟给出了速度、压力、温度、焓值、燃料分布、含氧量、燃烧产物、燃料空气混合比、湍流粘性系数、湍流耗散动能、以及空间3个方向的辐射热通量等变量的分布情况.对计算结果进行了分析,由分析可以验证数值模拟结果的准确性.并对模型燃烧室进行三维反应流数值模拟的工作为今后对实际燃烧室反应流的数值模拟打下了一定的基础. 展开更多
关键词 燃气轮机燃烧室 数值模拟 湍流 预混燃烧 辐射
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U型蓄热式辐射管表面温度分布数值模拟研究 被引量：13
15
作者 欧俭平 马爱纯 +2 位作者 占树华 蒋绍坚 萧泽强 《金属热处理》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期74-77,共4页
以一支燃烧能力为 5 8kW的蓄热式辐射管为对象 ,利用商业CFD软件CFX4 3对蓄热式辐射管表面温度分布进行数值模拟 ,并进行试验验证 ,重点分析了辐射管沿长度方向温度分布的规律及其影响因素。结果表明 ,高速煤气射流产生的湍动燃烧动力 ... 以一支燃烧能力为 5 8kW的蓄热式辐射管为对象 ,利用商业CFD软件CFX4 3对蓄热式辐射管表面温度分布进行数值模拟 ,并进行试验验证 ,重点分析了辐射管沿长度方向温度分布的规律及其影响因素。结果表明 ,高速煤气射流产生的湍动燃烧动力 ,能搅拌炉膛、消除炉内的温差 ,有利于提高烟气的加热能力 ,改善其加热性能。但煤气喷射速度不能无限制增大 ,对于该类型的蓄热式辐射管燃烧器 ,煤气喷射速度可限制在 80m/s～ 1 1 0m/s。 展开更多
关键词 高温空气燃烧 蓄热式辐射管 燃烧器 温度分布 数值模拟
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AVC中钝体布置与燃烧室流动特性研究 被引量：15
16
作者 邓洋波 刘世青 钟兢军 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1415-1418,共4页
先进旋涡燃烧室具有高燃烧效率、低污染物排放和总压损失小等优点,其性能明显优越于其他贫燃料预混合燃烧设备。本文对不同钝体布置方式下,先进驻涡燃烧室中三维冷态气流的流动特性进行了数值模拟研究,得出了燃烧室流阻、驻涡结构及其... 先进旋涡燃烧室具有高燃烧效率、低污染物排放和总压损失小等优点,其性能明显优越于其他贫燃料预混合燃烧设备。本文对不同钝体布置方式下,先进驻涡燃烧室中三维冷态气流的流动特性进行了数值模拟研究,得出了燃烧室流阻、驻涡结构及其稳定性受前、后钝体距离和后钝体宽度两个几何参数影响的规律,为对先进驻涡燃烧室流动和燃烧特性的深入研究打下了基础。 展开更多
关键词 先进旋涡燃烧室 数值模拟 燃烧 钝体
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同心圆式主副模分区燃烧组织燃烧室数值研究 被引量：15
17
作者 常峰 索建秦 +1 位作者 梁红侠 武晓欣 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期760-764,共5页
针对新一代高温升燃烧室燃烧组织问题,提出了一种满足高温升燃烧室要求的方案,设计了先进的发散小孔冷却结构和同心圆式主副模分区的头部燃烧组织,采用稳态的压力求解器结合非预混PDF模型,对慢车和设计两个工况进行数值研究。通过数值... 针对新一代高温升燃烧室燃烧组织问题,提出了一种满足高温升燃烧室要求的方案,设计了先进的发散小孔冷却结构和同心圆式主副模分区的头部燃烧组织,采用稳态的压力求解器结合非预混PDF模型,对慢车和设计两个工况进行数值研究。通过数值计算获得了燃烧室速度场和温度场分布特性,结果显示了良好的分区供油分区燃烧组织特性。 展开更多
关键词 燃烧室 高温升 发散冷却 燃烧组织 数值仿真
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设置空腔的超声速燃烧室流场数值模拟 被引量：9
18
作者 刘敬华 凌文辉 +3 位作者 马祥辉 刘陵 蔡元虎 张榛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期56-59,共4页
用数值解二维 N- S动量守恒、能量及组分守恒方程 ,模拟了一个设置空腔的超燃燃烧室流场参数分布及性能。计算结果表明 ,空腔扩大了超燃燃烧室的火焰稳定工作范围 ,并提高了燃烧效率。在计算的燃烧室进口状态下 ,空腔内的平均温度、压... 用数值解二维 N- S动量守恒、能量及组分守恒方程 ,模拟了一个设置空腔的超燃燃烧室流场参数分布及性能。计算结果表明 ,空腔扩大了超燃燃烧室的火焰稳定工作范围 ,并提高了燃烧效率。在计算的燃烧室进口状态下 ,空腔内的平均温度、压力取决于空腔内的平均混气比 ,当混气比接近于恰当比时 。 展开更多
关键词 超声速燃烧室 空腔 流场 数值仿真
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某重型燃气轮机环形燃烧室的数值模拟 被引量：14
19
作者 刘富强 张栋芳 +3 位作者 崔耀欣 崔玉峰 徐纲 朱俊强 《燃气轮机技术》 2011年第1期20-25,共6页
完成了环形燃烧室从扩压器、旋流器到火焰筒完整真实几何结构的建模,并进行三维数值模拟。数值计算采用有限速率/涡团耗散湍流燃烧模型、Realizable k-ε湍流模型、SIMPLE压力速度耦合算法以及二阶精度迎风差值格式。分析了不同负荷对... 完成了环形燃烧室从扩压器、旋流器到火焰筒完整真实几何结构的建模,并进行三维数值模拟。数值计算采用有限速率/涡团耗散湍流燃烧模型、Realizable k-ε湍流模型、SIMPLE压力速度耦合算法以及二阶精度迎风差值格式。分析了不同负荷对流量分配、出口温度、燃烧效率、压力损失以及污染物排放的影响。在对比现场实测结果后发现,计算结果与实际燃烧室燃烧特征较为吻合。 展开更多
关键词 燃气轮机 环形燃烧室 数值模拟 燃烧特性
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航空发动机燃烧室燃烧过程与排放物生成的反应动力学数值模拟 被引量：14
20
作者 马洪安 解茂昭 +1 位作者 曾文 陈潇潇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期297-306,共10页
选用正癸烷作为航空煤油的替代燃料,建立了正癸烷的化学反应详细机理与简化机理(包括50种组分,118个基元反应).分别采用详细机理与简化机理对正癸烷在激波管中的着火延迟时间、在预混燃烧炉内的燃烧过程进行了数值计算,并与实验结果进... 选用正癸烷作为航空煤油的替代燃料,建立了正癸烷的化学反应详细机理与简化机理(包括50种组分,118个基元反应).分别采用详细机理与简化机理对正癸烷在激波管中的着火延迟时间、在预混燃烧炉内的燃烧过程进行了数值计算,并与实验结果进行了对比分析.同时,耦合该简化机理与CFD计算软件Fluent,对某型航空发动机环管形燃烧室中单个火焰筒内流动特性与燃烧过程、排放物及活性中间组分生成的反应动力学特性进行了详细分析,并与采用C12H23为燃料的单步反应机理的计算结果进行了对比分析.结果表明:采用简化机理计算得到的着火延迟时间、反应物与各主要生成物摩尔分数的整体变化趋势与实验数据吻合较好;与采用C12H23为燃料的单步反应机理相比,采用正癸烷为替代燃料的简化反应机理计算得到的温度场分布更符合实际,其出口平均温度亦更为接近燃烧室出口设计温度;同时,能更为详细了解燃料低温裂解过程及裂解产物、中间产物及主要排放物的生成规律. 展开更多
关键词 环管形燃烧室 正癸烷 低温裂解 反应动力学 数值模拟
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