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摘要
为了使应用于燃气轮机的单管微混燃烧器实现清洁燃烧，达到降低污染的效果，采用数值模拟的方法，从影响单管微混燃烧器燃/空掺混均匀性的几何参数入手，分析了几何参数与掺混均匀性的问题，研究了微混燃烧器中非反应流动以及燃/空分配对掺混均匀性的影响，形成了单喷嘴微混设计方案。三维模拟模型基于如下设计参数建立：空气孔径Da为2～5 m、空气孔间距S为5～11 m、第1排空气孔与燃料主流入口平面距离L1为3～35 m、流速V为50～70 s。结果表明：混合质量并不直接取决于空气孔直径Da的大小，而是与燃空射流动量比有关；空气孔间距S对均匀度的影响较小，且与最短预混段长度L呈三次多项式的关系；L1的长度与预混段长度在给定区间内呈现四次多项式的关系；流速V、空气孔直径Da、射流深度H三者可呈现出一个函数关系，可由已知量推测未知量的范围。基于上述研究结果，在合适的几何尺寸下，单管微混燃烧器可以得到较高的混合质量，压损较小的情况下，使燃/空掺混均匀性更好。
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单位中国科学院; 华北电力大学
