一种高频爆震发动机的探索研究

来源 :中国工程热物理学会2008年燃烧学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:calvinly1989718
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本文通过对2-stage PDE 原理的研究,对系统中的关键结构部件包括预燃烧室,拉瓦尔喷管以及谐振腔进行重点分析和设计,提出设计中关键技术,并利用设计出来的2-stage PDE 样机进行试验,验证拉瓦尔喷管产生激波和谐振腔进行脉冲燃烧时的技术参数,为以后进一步对高频爆震的研发作技术储备。
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本文通过模型燃烧室高炉煤气燃烧实验,研究了高炉煤气的熄火特性。实验中发现,氢含量、燃料热值以及旋流数都对熄火特性有显著影响。研究结果表明,氢含量的提高能使稀态熄火极限显著提高,热值和旋流数的增大也有利于提高燃烧稳定性。作者从氢含量、热值以及旋流数影响燃烧稳定性的机理出发对实验现象进行了分析和解释。
无焰燃烧是一种近年来新兴的燃烧组织形式,其特点是:极低NOx 排放;高燃烧效率;可以在非常低的当量比下稳定燃烧,没有回火以及热声震荡问题。滞止点回流(SPRF)无焰燃烧室是近年来实现无焰燃烧的结构之一,已经有详细的光学测量数据。本文采用了涡团耗散概念模型和天然气的详细化学反应机理GRI2.11 对采用预混燃烧的SPRF 燃烧室的火焰特性进行了数值模拟研究,分析了不同的甲烷与空气混合物的质量流量和当
稀态预混燃烧技术可以兼顾NOx 和CO 的排放指标,已经成为各大燃气轮机公司大力研发的重点之一。将稀态燃料预混技术用于富氢合成气燃烧还需要解决热声振荡、回火、自动点火和贫态吹熄等技术难题。本文通过实验,测试和分析了各种组分模拟合成气在不同结构模型燃烧室中的回火特性,观测到在模拟合成气热值相同时,氢气含量越高,临界回火当量比越小,越容易回火。喷嘴结构的改变对回火特性有明显影响,完全回火发生时在动态压
无焰燃烧是一种通过提高燃烧室中空气温度,降低氧气浓度等手段产生无明显火焰锋面火焰的燃烧方式。本文首先对无焰燃烧研究的进展,特别是针对燃气轮机燃烧室领域的研究进行了回顾,认为无焰燃烧具有以下特点:1)无明显火焰锋面,2) 火焰稳定,3)极低NOx 排放,4)在低当量比燃烧时几乎不会发生热声振荡与回火。影响无焰燃烧特性的主要参数包括燃料的成分、氧化剂的氧浓度等。目前已经完成的许多无焰燃烧室的应用研究的
合成气预混燃烧有望把NOx排放降到个位数,其自点火延迟时间是预混器设计的关键参数之一,合成气富含大量的H2,因此自点火延迟时间要比常规燃料短很多,预混段过长将发生自点燃的危险。目前燃气轮机条件下的合成气自点火延迟的实验数据仍很少,且尚无可以准确预测低温高压下合成气自点火延迟时间的化学反应机理。本文的主要内容是分析了温度、压力、当量比、氧含量、氢含量五大因素对点火延迟时间的影响,并且修正了GRI3.
通过对直径为0.5m 的正庚烷油盘进行火灾试验,测量包括火焰热辐射,质量燃烧速率,火焰温度分布,空间辐射等参数,并进行简要分析,从而为火灾热蚀痕迹分析提供依据。
本文利用Fluent 软件计算双环预混旋流(TAPS)低污染燃烧室三维两相喷雾燃烧流场,研究两种燃烧室结构和两种喷油方式对流场与燃烧性能的影响,采用标准k-ε模型模拟湍流粘性,离散相模型在拉格朗日坐标系下追踪油珠运动轨迹,燃烧模型采用非预混平衡化学反应模型。计算结果表明:入口条件不变情况下,通过改进燃烧室结构和喷油方式,提高出口温度,同时还可大幅降低出口污染物排放;TAPS 低污染燃烧方案燃烧性能
生物质能源是备受世界关注的可再生能源,已成为21世纪研究的重要课题。本文阐述了生物质快速热解技术的原理和工艺,及其产物生物油的特性和应用。同时综述了国内外快速热解技术的发展现状,并提出了未来快速热解研究方面的主要方向和发展趋势。
本文在任意曲线坐标系下对包括了突扩扩压器、帽罩、斜切径向旋流器、火焰筒及内外环通道在内的环形燃烧室冷态全流程流场进行了数值模拟,分别采用标准k ε、RNG k ε和代数应力3 种湍流模型模拟湍流特性,比较这3 种湍流模型对燃烧室冷态流场的影响。
本文对某型液体火箭发动机内部一种新型的气液同轴离心内混式喷嘴内部流场进行了冷态数值模拟研究,这种喷嘴的特点是内喷嘴进液,外喷嘴进气,外喷嘴中有一个气液预混区。计算结果表明,在内喷嘴内部有贯穿整个内喷嘴的气涡,存在明显的气液分界面;外喷嘴的气液混合区,气液初步混合,气液分界面模糊。本文计算了不同内喷嘴长度下喷嘴各种特征量的分布情况。结果表明,内喷嘴的长度对内喷嘴的压降影响较小,而对气液的预混和液体出