弱旋流燃烧器燃料/空气预混均匀性研究

作者：方刚毅; 邢菲^*; 赵梦梦

来源：推进技术, 2021, 42(06): 1293-1302.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.190890

• 贫预混燃烧
• 预混均匀性
• 弱旋流
• 喷射孔径
• 旋流作用

设计了不同甲烷/空气预混方案,对弱旋流燃烧器的预混均匀性展开研究,对当量比为0.7的预混气体进行数值模拟,分析了燃料喷射孔和旋流器结构特性对掺混的影响机制。结果表明:喷射孔径影响燃料的初始分布,很大程度上决定了在有限空间内可以达到的最终混合效果,对给出的预混结构,存在最佳当量孔径b=0.01及对应的平均动量通量比J=75.59,使混合效果最优,此时燃烧器出口的空间混合不均匀度SMD=6.57%。弱旋流流场由中心直流通量和外环旋流通量共同作用,其中旋流对燃料扩散起主导作用,在保证弱旋流特性的前提下,通过增大孔板阻塞比或旋流叶片几何角的方式能够强化旋流作用,从而提高预混均匀性。

• 单位
  厦门大学; 航天学院; 北华航天工业学院; 机电工程学院