● 摘要
随着燃气涡轮发动机技术的发展,压气机的压比和燃烧室的温升不断升高。燃烧室温升的提高,需要燃烧更多的燃油来满足温升的要求。而环境保护和经济性的要求对燃气轮机污染排放也越来越严格,所以未来燃气轮机的发展既要满足高温升的要求,同时也要满足低污染排放的要求,即如何在有限的时间和空间内,保证油气掺混的均匀和燃烧的快速、完全,就成为未来燃气轮机发展的关键。 本论文主要是针对燃气涡轮发动机低污染燃烧的关键技术问题:燃油和空气预混技术进行基础性的探索研究。研究的科学问题是两相油气射流以切向角45o喷射入主气流中的射流轨迹。研究的方法主要是实验研究和数值模拟研究。 实验研究是在不同的主流空气速度及两相射流中不同的油射流速度和气射流速度下,采用激光片光在水平方向和垂直方向照射切向喷射入相交射流的流场,采用光学照相在一定的参数条件下系统地得到了射流的轨迹及其影响区域范围。数值模拟研究采用与实验件相同的计算模型,进口条件与实验研究的进口参数相同。 研究结果表明,动量比 是射流轨迹分布的关键影响因素, 越大,雾化效果越佳。另外,增加切向角度也能改善展向雾化效果。数值模拟的结果与实验结果较为一致,表明数值模拟方法可以考虑作为研究的手段之一。
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