欢迎来到 阿仪网

免费注册

首页 | 产品 | 求购 | 资讯 | 专题 | 找厂商 | 打听 | 品牌 | 资料 | 技术文献 | 展会 | 新品 | 促销 | 招标 | 优质仪器
广告
广告

您的位置:首页>仪器仪表资讯>实验室动态>燃烧室放大中的喷嘴间距设计研究取得进展

燃烧室放大中的喷嘴间距设计研究取得进展

发布时间:2020/1/9 17:08:48编辑:Ma Liang
已有5423人关注

  【阿仪网 实验室动态】喷嘴间距是燃烧室结构设计中的一个关键参数,在燃烧室设计初期就需要确定下来,因为它不仅会影响燃烧室的尺寸和制造成本,也会对燃烧室的运行性能造成重要影响。由于燃气轮机燃烧系统较大的复杂性,在燃烧系统研发初期,仍然经常把问题简化为一个单独的喷嘴进行研究。然而,现代燃气轮机大多使用典型的环形燃烧室结构,独立的喷嘴在环腔中布置一周,喷嘴除了在径向上受到火焰筒壁面作用外,在周向上还受到旋流火焰的相互影响和作用。由于每一个旋流喷嘴都产生自己的回流区和火焰,并且湍流流动和燃烧化学反应相互耦合、彼此作用,进而决定喷嘴的燃烧性能,因此相较于单个喷嘴,喷嘴间的相互作用会影响它们流动和燃烧特性。值得注意的是,喷嘴间距是影响喷嘴间相互作用程度的关键参数,可以推断,改变喷嘴间距会显著影响环形燃烧室的许多性能,比如点火联焰特性、贫油熄火边界、流场结构以及污染物排放特性等。

  中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室的工业燃气轮机团队致力于某型30MW燃气轮机的研制,同时进行燃机功率放大的技术先期预研。研究团队在前期对30MW燃气轮机燃烧室单喷嘴(包括旋流杯和燃气喷嘴)结构优化的基础上,设计并加工了喷嘴间距连续变化可调的多头部模型燃烧室试验件。通过实验测量了不同点火燃料当量比条件下保证燃烧室传焰成功的最大喷嘴距离,分析了火焰传播的动态过程;此外还研究了喷嘴间距对熄火当量比、燃烧流场和均方根速度场的影响。

  研究人员发现,确保传焰成功的最大喷嘴距离随着初始点火燃料当量比的提高而变大,同时喷嘴间的火焰传播过程大概分为四个阶段:相邻侧核心小火团的出现、跨越喷嘴向另一侧传播、火焰根部的建立与强化以及向下游传播并充分发展。传焰动态过程如图1所示。另外,还有一个重要发现:传焰成功所允许的最大喷嘴距离要小于单喷嘴的平均火焰直径,表明联焰时着火喷嘴的火焰前缘不仅接触到相邻未燃喷嘴的可燃混合物边界,而且已经插入到其内部,形成了一个具有足够能量的点火源,由此表明旋流射流间的相互作用造成燃料混合、对流传热和自由基掺混等效果,这对火焰传播起促进作用。随后进行了不同喷嘴间距下燃烧室熄火边界的测量,发现随着喷嘴间距变小,熄火当量比先变小后变大,如图2所示。这可能是因为喷嘴间距变小将导致喷嘴间燃料浓度和火焰温度的升高,这种效果会促进火焰稳定,但随着两个喷嘴进一步靠近,射流融合、流速增大和火焰面局部拉伸的效果变得明显,这将对火焰稳定造成不利影响,两种效果相互竞争的结果又会使熄火当量比稍微变大。最后使用示踪粒子图像测速仪(PIV)研究了喷嘴间的流动耦合和速度脉动情况。最小喷嘴间距下的流场和脉动速度场如图3所示。发现相邻的两股射流合并,轴向峰值速度远高于自由射流速度,同时喷嘴间相互作用的区域中存在很大的速度脉动,这进一步验证了之前的分析。

  以上相关工作已发表一篇国际会议论文,两篇EI论文,申请2项发明专利,授权4项实用新型专利。基于以上工作,研究团队还将开展进一步的实验和数值研究,进行喷嘴间距变化对氮氧化物排放水平和出口温度分布系数等关键燃烧室性能参数影响的研究工作,这些工作将为燃烧室改型和功率放大中的喷嘴间距选择提供支撑。

微信号:ayiwangapp17

(来源: 中国科学院科技产业网 )

标签:

上一篇:西南喀斯特地区不同恢复管理措施的固碳效应研究获进展 下一篇:“难处理金矿短流程选冶回收产业化技术”项目通过成果鉴定验收

为您推荐

相关新闻

西南民族大学应用化学综合实验平台建设采购项目公开招标采购公告 发布时间:2024/3/29 10:05:01
项目概况西南民族大学应用化学综合实验平台建设采购项目 招标项目的潜在投标人应在http://www.scltzb.com获取招标文件,并于2024年04月19日 10点00分(北京时间)前递交投标文件
开合式电流互感器的技术规范团体标准发布 发布时间:2024/3/29 10:00:05
3月28日,记者从中国国际科技促进会主办的“绿色数字 智慧物联”数智产业研讨会上了解到,由江阴市星火电子科技有限公司、江苏安科瑞电器制造有限公司、沈阳中川测试技术有限公司、常州欧瑞电气股份有限公司、山
国家光伏、储能实证实验平台(大庆基地)2023年度数据成果发布 发布时间:2024/3/29 9:57:16
3月28日,国家光伏、储能实证实验平台(大庆基地)2023年度数据成果发布会在北京召开。发布会对国家光伏、储能实证实验平台(大庆基地)2023年度实证实验数据成果进行了全面系统解读和发布。国家光伏、储
官方紧急通知,大批耗材将被停用!美敦力、强生、雅培... 发布时间:2024/3/29 9:53:50
官方紧急通知,3月29日截止!3月20日,辽宁省药品和医用耗材集中采购网发布了《关于启动第一批辽宁省医用耗材挂网采购产品价格治理工作的通知》(以下简称《通知》)。据了解,第一批价格治理耗材主要针对27
国家药监局发布2024年医疗器械行业标准制修订计划项目 发布时间:2024/3/29 9:40:44
  随着科技的不断进步和医疗需求的日益增长,医疗器械行业的健康发展已成为国家战略的重要组成部分。为了确保医疗器械的安全性、有效性和质量可控,3月20日,国家药监局在全面分析国内外行业发展态势
中国环境监测总站获批2024年臭氧前体物57组分混合气标准物质B类国家计量比对 发布时间:2024/3/29 9:31:16
  气体标准物质/标准样品(以下简称标气)是作为大气环境监测的关键“量具”,广泛应用于环境空气自动监测、污染源在线监测仪器设备的校准和期间核查、分析方法的评价、质量控制等工作,是确保大气监测
广告

图片视点

西南民族大学应用化学综合实验平台建设采购项目公开招标采购公告

优质产品

版权声明

凡本网注明"来源:阿仪网"的所有作品,版权均属于阿仪网,未经本网授权不得转载、摘编或利 用其它方式使用。已获本网授 权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:阿仪网"。违者本网将追究相关法律责任。

本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其 真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用 ,必须保留本网注明 的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

旗下频道

色谱仪 光谱仪 反应釜 试验箱 试验机 搅拌器 培养箱 离心机 水分测定 气体检测 量热仪 石油仪器 纯水器 比表面仪 温度记录 流量计 万用表 显微镜 粒度仪 测厚仪 硬度计 酸度计 元素分析 生物试剂 电线电缆 天平衡器 传感器 食品检测 压力仪表 电化学 测厚仪 阀门仪表 电力仪表 干燥设备 药物检测