本文關(guān)鍵詞：天然氣雙旋流高壓燃燒特性研究

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【摘要】：能源是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要推動(dòng)力,只有保證了能源可靠安全的供應(yīng)以及能源的清潔、高效利用,才能實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,一方面國(guó)內(nèi)電力需求有著很大的提高,另一方面環(huán)保的要求也更加嚴(yán)峻,燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)作為一種安全、高效、清潔的發(fā)電方式,在我國(guó)日益受到重視,得到了很大的發(fā)展。對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī),目前發(fā)展趨勢(shì)是提高系統(tǒng)參數(shù)與容量。其中主要是提高渦輪機(jī)進(jìn)口的燃?xì)鉁囟?然而由于材料方面的限制,燃?xì)獬鯗氐奶岣哂龅搅瞬恍〉膯栴}。提高燃?xì)獬鯗貢?huì)使燃?xì)廨啓C(jī)處于較高的溫度和應(yīng)力狀態(tài),增加了運(yùn)行不穩(wěn)定因素,使設(shè)備的利用率有所降低。不僅如此,高溫燃燒可能會(huì)導(dǎo)致更多的NOx等污染物生成,污染物控制難度更大。因此,提高布雷頓循環(huán)中空氣壓縮比就成為提高熱效率的一種較為有效方法,本文針對(duì)提出的一種新型高壓再熱聯(lián)合循環(huán),參照國(guó)內(nèi)外燃燒室設(shè)計(jì)方法及原則,結(jié)合了雙旋流技術(shù),設(shè)計(jì)了適合于高壓燃燒的燃燒室,并探究高壓下的燃燒規(guī)律。研究?jī)?nèi)容包括燃燒火焰形態(tài)、溫度場(chǎng)分布、流場(chǎng)分布及污染物排放等。目的在于了解高壓的燃燒特性,總結(jié)其燃燒以及污染物生成規(guī)律。本文首先介紹了雙旋流燃燒技術(shù),然后介紹了采用雙旋流技術(shù)的高壓燃燒室,之后利用前處理軟件Gambit對(duì)設(shè)計(jì)的高壓燃燒實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行建模及網(wǎng)格劃分,并從網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)性測(cè)試和冷態(tài)模擬兩方面對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行測(cè)試,保證模型網(wǎng)格的合理性。其次,本文利用流體計(jì)算軟件Fluent對(duì)不同工況下的高壓燃燒進(jìn)行了熱態(tài)模擬,研究了高壓壓力對(duì)燃燒特性的影響,并考察了高壓工況下不同功率、不同當(dāng)量比以及旋流方式對(duì)火焰形態(tài)、溫度場(chǎng)分布、流場(chǎng)分布及污染物排放等燃燒特性的影響,從而總結(jié)歸納了高壓雙旋流燃燒方式的燃燒特性,為進(jìn)一步的高壓試驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)研究提供理論支持。
【關(guān)鍵詞】：高壓 雙旋流 燃燒特性 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK16
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 燃?xì)馊紵夹g(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 雙旋流燃燒技術(shù)14-16
• 1.4 高壓再熱燃燒技術(shù)16-17
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容與意義17
• 1.6 本章小結(jié)17-18
• 第2章 數(shù)值計(jì)算模型18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 基本守恒方程組18-19
• 2.3 物理模型19-24
• 2.3.1 湍流模型19-22
• 2.3.2 燃燒模型22-23
• 2.3.3 輻射換熱模型23-24
• 2.4 Fluent模型求解24-25
• 2.5 氮氧化物NO_x生成機(jī)理25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第3章 燃燒室計(jì)算模型的建立28-35
• 3.1 雙旋流燃燒器噴嘴28-29
• 3.2 燃燒室結(jié)構(gòu)29-30
• 3.3 模型網(wǎng)格的劃分30-31
• 3.4 邊界條件31
• 3.5 冷態(tài)模擬31-33
• 3.6 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性測(cè)試33-34
• 3.7 本章小結(jié)34-35
• 第4章 雙旋流高壓燃燒特性研究35-62
• 4.1 壓力對(duì)燃燒特性的影響35-44
• 4.1.1 壓力對(duì)溫度場(chǎng)分布影響35-40
• 4.1.2 壓力對(duì)流場(chǎng)分布的影響40-43
• 4.1.3 壓力對(duì)污染排放影響43-44
• 4.2 高壓工況下燃燒特性分析44-61
• 4.2.1 高壓工況下燃燒參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)分布的影響45-51
• 4.2.2 高壓工況下燃燒參數(shù)對(duì)流場(chǎng)分布的影響51-59
• 4.2.3 高壓工況下燃燒參數(shù)對(duì)污染物排放的影響59-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第5章 結(jié)論與展望62-64
• 5.1 結(jié)論62-63
• 5.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果68-69
• 致謝69

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