LPP低污染燃燒室頭部方案研究.pdf

1、本文通過(guò)數(shù)值模擬和試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了貧油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)（LPP）低污染燃燒室頭部方案，其主要設(shè)計(jì)思想是通過(guò)分級(jí)供油和分區(qū)燃燒，降低燃燒室內(nèi)燃燒區(qū)域的溫度和減少高溫區(qū)域范圍，從而實(shí)現(xiàn)低NOX排放。LPP低污染燃燒室頭部方案分為主級(jí)和值班級(jí)兩部分，值班級(jí)燃燒屬于擴(kuò)散燃燒，起穩(wěn)定點(diǎn)火源作用，但值班級(jí)燃油流量占整個(gè)燃油流量比例較少，因此局部高溫區(qū)范圍比較小。大部分燃油從主級(jí)多點(diǎn)燃油直接噴射孔中噴出，主級(jí)燃燒基本上屬于貧油預(yù)混或半預(yù)混燃燒，實(shí)現(xiàn)貧

2、油均勻燃燒，因此主級(jí)出口燃燒最高溫度相對(duì)較低。通過(guò)值班級(jí)和主級(jí)兩者相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)既穩(wěn)定燃燒又降低NOX排放的目的。
　　本文完成的研究?jī)?nèi)容主要包括三個(gè)方面：
　　1）對(duì)六個(gè)LPP低污染燃燒室頭部方案分別進(jìn)行了兩相噴霧燃燒流場(chǎng)和燃燒性能的數(shù)值模擬，研究不同的主級(jí)軸向旋流角度對(duì)LPP燃燒室兩相噴霧燃燒流場(chǎng)和燃燒性能的影響，數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明：
　?。?）隨著主級(jí)旋流角度的增大，燃燒溫度高于1950K區(qū)域面積的大小經(jīng)歷了一個(gè)

3、由大變小，再變大的過(guò)程；
　?。?）出口NOx質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化規(guī)律跟燃燒溫度高于1950K區(qū)域面積大小的變化規(guī)律一致；
　?。?）總體來(lái)說(shuō)，C方案的燃燒性能和排放指標(biāo)在六個(gè)頭部方案中最優(yōu)。
　　2）利用PIV測(cè)量技術(shù)，研究了不同工況和值班級(jí)噴嘴位置對(duì)單頭部方案G的模型LPP燃燒室冷態(tài)流場(chǎng)和油霧場(chǎng)的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明：
　　（1）進(jìn)口空氣流量變化對(duì)旋流器后的氣流速度分布形狀、變化趨勢(shì)和回流區(qū)形狀基本無(wú)影響；
　

4、　（2）單開(kāi)值班級(jí)噴嘴時(shí)，隨著供油量增加，燃油霧化效果變差，不同的噴嘴位置對(duì)燃油霧化效果的差異逐漸減小；
　?。?）單開(kāi)主級(jí)噴嘴時(shí)，隨著供油量增加，燃油霧化得到改善；
　?。?）當(dāng)主級(jí)和值班級(jí)噴嘴都打開(kāi)時(shí)，保持油氣比不變，隨著主級(jí)供油量增加，值班級(jí)供油量的減少，燃油霧化質(zhì)量有所提高，不同的值班級(jí)噴嘴位置對(duì)燃油霧化效果的差異逐漸減少。
　　3）對(duì)單頭部方案H的模型LPP燃燒室進(jìn)行了燃燒性能試驗(yàn)測(cè)量，獲得了LPP燃燒室出口