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本文根据燃气轮机燃烧室的发展趋势,相似理论与燃气轮机燃烧室工作过程结合的是研究燃气轮机燃烧室模化理论的重要手段,提炼出基于正常实验条件下的近似模化准则,为燃气轮机燃烧室实验和设计提供基础性研究依据。本文研究的主要工作为:采用数值模拟方法,对燃气轮机燃烧室模化准则的适用范围以及压力指数选取方面进行一些探讨。
首先,总结了前人从化学反应动力学和流体力学中推导出一些关于燃烧效率的模化理论,以及在实践经验中结合这些理论总结出的燃烧室实验方面的近似模化准则。
接着,介绍了数值计算的软硬件平台,主要包括网格生成技术和计算燃烧效率公式的主程序。采用数值模拟方法,研究了在高压和低压下燃烧室内部流场和燃烧温度的变化,验证了其模化准则的适用范围。
最后,采用数值模拟方法,分别研究了扩散和预混两种不同类型火焰对燃气轮机燃烧室效率模化中压力指数选取的影响,以及对某燃烧室进行了数值模拟,分析了不同的主燃区过量空气系数和进口温度对燃烧效率的影响。该项工作为进一步开展燃气轮机燃烧室模化方面的的研究提供了一些理论分析和数值模拟方面的依据,也对在实际的生产实践中的燃烧室设计及模化实验有一定的参考意义。