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本文论述了加湿湍流扩散燃烧的实验与数值模拟研究工作,探求一些加湿燃烧规律.
本文的研究工作主要包括以下几个方面的内容:
1)建立了用于进行加湿燃烧机理性研究的实验台,在实验台的设计工作中重点考虑了在该实验台上要能够开展不同加湿燃烧过程的机理性研究,增加对加湿燃烧的理解以及便于采用目前先进的光学测试手段对燃烧室内无反应和反应流场在加湿情况下进行实验研究。
2)激光测试技术由于能够获取复杂流动中的详细而精确的实验数据,被认为是流动测试中最合适的技术。
3)研究比较了目前CFD 软件FLUENT 提供的几种湍流燃烧数值模拟的方法并选择了适合本文数值模拟的计算模型。
4)根据实际燃烧筒的尺寸设计了一个简化的燃烧筒,应用雷诺应力模型和层流小火焰模型对在加湿(200g/kg(DA))和不加湿情况下,不同入口条件下的HAT循环旋流燃烧室中甲烷扩散燃烧特性进行了数值模拟,以比较不同进口空气湿度、压力、温度下的速度场, 温度场以及NO 的分布情况。
研究发现:在复杂燃烧中冷态流场模拟与实际燃烧过程中的流动存在较大差别。实际燃烧中,流动状况变得紊乱。燃烧状况下的回流区在长度和宽度上都明显增大。加湿使回流区变短,使燃烧区的温度降低而且更均匀,也致使NO 浓度的降低。