三旋流燃燒室頭部方案設計與燃燒流場數值模擬.pdf

1、燃氣輪機燃燒室的工作情況直接決定了渦輪的進口參數和整臺機組的性能參數,所以燃燒室的合理設計非常重要。同時,在燃燒室結構中,頭部結構對燃燒室的工作性能起到決定性的作用,所以對燃燒室頭部結構的設計也尤為重要。
　　本文利用Fluent軟件對帶有三級旋流器且采用分級供油方式的燃燒室燃燒性能進行了研究。研究的首要工作是參照單級旋流器的設計方法,為燃燒室的頭部設計出多種結構相似但參數不同的三級旋流器組合方案。研究的中心任務是對帶有三級旋流器

2、的燃燒室的冷態場和燃燒場進行數值模擬,同時根據模擬結果對比分析三級旋流器的各級參數對燃燒室流場的影響。此外,本文還對應用了三種不同湍流模型模擬的燃燒室流場進行了對比分析。最后,本文對三旋流燃燒室在采用不同供油方式情況下的冷態場和燃燒場進行了對比研究。
　　本文在對燃燒室頭部三級旋流器結構進行設計時,著重考慮了三級旋流器的尺寸匹配問題。而在利用Fluent軟件進行燃燒室數值計算時,采用的是Realizablek雙方程湍流模型,ED燃

3、燒模型,采用顆粒群軌道模型來描述液相油滴的運動軌跡和變化歷程。對控制方程采用迎風的差分格式進行離散,壁面處理采用標準壁面函數法,采用SIMPLE算法求解離散方程。
　　根據本文的整個研究過程及所參閱的相關文獻表明,所設計的三旋流燃油分級燃燒室流場組織以及各參數分布均較為合理,設計方案能夠滿足設計要求;根據研究結果表明,燃燒室三級旋流器的各參數對燃燒性能有著不同程度的影響,其中以葉片安裝角的影響最為明顯。論文的研究結果可以為三旋流燃