矩形自激振蕩射流流動(dòng)與混合特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、優(yōu)化噴嘴結(jié)構(gòu)，改善摻混性能，不僅具有深刻的科學(xué)意義，而且對于工業(yè)燃燒器、混合器、反應(yīng)器等設(shè)備研發(fā)具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。流體射入特定結(jié)構(gòu)的突擴(kuò)腔體會(huì)發(fā)生整體低頻振蕩，稱為自激振蕩射流。在歐美眾多工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)多射流燃燒器，自激振蕩射流燃燒器可降低NOx排放30％-50％，燃料消耗減少5％-10％。為了進(jìn)一步優(yōu)化自激振蕩射流燃燒器性能，本文對矩形自激振蕩射流進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先，研究矩形自激振蕩射流的流動(dòng)特性。通過絲

2、帶曝光實(shí)驗(yàn)、熱線實(shí)驗(yàn)和煙線實(shí)驗(yàn)，測量了不同腔體長度和不同矩形孔口長寬比條件下的射流擴(kuò)散角、速度場和流場結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn):長寬比越大，矩形射流二維性越強(qiáng)，越容易產(chǎn)生自激振蕩，但是當(dāng)矩形短邊與腔體壁面足夠接近時(shí)，射流發(fā)生偏斜。另外，射流發(fā)生振蕩還需要在一定的腔體長度范圍內(nèi)。
　　其次，對矩形自激振蕩射流的混合特性進(jìn)行了分析。主要對比分析了射流橫截面平均速度、中心線平均速度、脈動(dòng)速度、湍流度和頻譜等湍流統(tǒng)計(jì)量。結(jié)果表明:相比于自由射流，自