旋流預混火焰熱聲振蕩發(fā)生規(guī)律與控制.pdf

1、貧燃預混（LPC）燃燒技術能夠顯著的降低有害氮氧化物的排放，但是受到燃燒不穩(wěn)定性的限制，其主要表現(xiàn)為熱聲振蕩。熱聲振蕩現(xiàn)象有很強的危害性，除了產(chǎn)生噪音外，還會使火焰失穩(wěn)、熄火，甚至影響燃燒設備的安全運行。本文利用實驗的方法對旋流預混火焰發(fā)生熱聲振蕩的規(guī)律以及控制方法進行了系統(tǒng)的研究。
　　首先，利用SQlabⅡ振動噪聲分析儀對燃燒室和預混室內(nèi)反應流、非反應流的聲壓振蕩進行了測量，發(fā)現(xiàn)預混室和燃燒室的聲學結構類似于多節(jié)共鳴器，具有一

2、定的濾波功能。非反應流主要表現(xiàn)為封閉空氣柱的自激振蕩和開口空腔諧振，當量比、熱負荷、燃燒室長度等對燃燒室內(nèi)反應流聲壓振蕩的特征頻率和幅值具有顯著的影響。反應流則表現(xiàn)為強烈的非線性聲學特性，具有典型的分諧頻振現(xiàn)象，在3/2f、2f、5/2f下出現(xiàn)較高幅度的壓力振蕩?；鹧鏌崧曬詈系陌l(fā)生條件是火焰熱釋放與燃燒室內(nèi)的壓力波之間的強烈耦合，而不是與任意頻率下的壓力振蕩發(fā)生耦合。
　　其次，通過實驗的方法對稀氧部分預混/富氧補燃過程（ODPP

3、/OESC）進行火焰穩(wěn)定性、污染物的排放等實驗分析，并與LPC、LPPC進行了對比，可以發(fā)現(xiàn)ODPP/OESC技術利用稀氧進行部分預混可有效控制火焰溫度、提高火焰的穩(wěn)定性，利用富氧進行補燃可降低CO的生成；通過調(diào)整整體當量比與部分預混化學當量比、稀氧氧濃度、部分預混氣流場與其外圍流場之間的匹配關系可以很好的控制污染物的排放，實現(xiàn)高效清潔燃燒過程，同時也可提高火焰的動力學穩(wěn)定性。
　　最后，為了探索貧燃預混預蒸發(fā)（LPP）燃燒不穩(wěn)定