針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)雙燃料噴嘴氣體燃料路,采用Fluent仿真分析雙燃料噴嘴氣體燃料路孔徑、布置及噴射角度對(duì)燃燒室性能的影響,研究結(jié)果表明:對(duì)于本型雙燃料噴嘴氣體燃料路,孔徑1.8 mm非均勻5組布置、噴射角度為60°時(shí)燃燒室性能最優(yōu);噴射孔徑從1.5 mm增大至3.3 mm,會(huì)導(dǎo)致高溫區(qū)徑向上向火焰筒近壁區(qū)發(fā)展,火焰筒壁溫上升,出口溫度場(chǎng)轉(zhuǎn)好,出口平均溫度下降;燃料噴射錐角從60°增大至80°,燃燒室性能變化規(guī)律與孔徑增大時(shí)類似;但噴射角度帶來(lái)的燃燒室性能變化沒(méi)有氣體燃料噴口布置變化帶來(lái)的性能影響大。當(dāng)結(jié)構(gòu)限制孔徑尺寸時(shí),可以采用非均布布置方法,即"幾個(gè)一組"的方式進(jìn)行布置,可在結(jié)構(gòu)限制條件下取得較好的燃燒室性能。 

【文章來(lái)源】：燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù). 2020,33(03)

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

Siemens SGT100雙燃料噴嘴

對(duì)于由液體燃料改進(jìn)設(shè)計(jì)而來(lái)的擴(kuò)散燃燒雙燃料噴嘴,比較常用的設(shè)計(jì)方法是在燃油路外環(huán)進(jìn)行氣體燃料路的布置。比較典型的噴嘴結(jié)構(gòu)有MHPS的FT8燃?xì)廨啓C(jī)使用的雙燃料噴嘴(圖1)[14]以及原Alstom tornado(已被 Siemens收購(gòu))燃?xì)廨啓C(jī)雙燃料噴嘴(圖2)[15]。采用此種設(shè)計(jì)方法時(shí),噴嘴氣體燃料路外環(huán)結(jié)構(gòu)主要受旋流器內(nèi)徑限制,內(nèi)環(huán)主要受燃油路布置外徑限制。結(jié)構(gòu)受限導(dǎo)致其布置非常困難,同時(shí)還需考慮雙燃料混合燃燒條件下兩種燃料之間的相互影響,設(shè)計(jì)難度較大,但優(yōu)點(diǎn)是可以沿用大部分原有燃燒室結(jié)構(gòu),整體設(shè)計(jì)工作量較小。本文采用上述設(shè)計(jì)方法,以某型燃油噴嘴為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)一種可以兼燒天然氣和輕柴油的氣液雙燃料噴嘴,并對(duì)氣體噴嘴結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得出氣體噴口結(jié)構(gòu)變化對(duì)燃燒室性能的影響規(guī)律,可為雙燃料噴嘴設(shè)計(jì)提供參考。圖2 Siemens SGT100雙燃料噴嘴

圖3給出了設(shè)計(jì)的雙燃料噴嘴示意圖,噴嘴分為氣體燃料路與液體燃料路:液體燃料路位于噴嘴中心位置,采用壓力旋流霧化,噴射錐角為70°,外部周向布置氣動(dòng)輔助空氣路;氣體燃料噴口位于外環(huán),采用多孔式布置;天然氣噴口與燃油噴口中增設(shè)一路防護(hù)氣流用于冷卻及吹掃噴嘴端面,增加噴嘴使用壽命,防止積炭的產(chǎn)生。其結(jié)構(gòu)對(duì)于圖1雙燃料噴嘴結(jié)構(gòu),不同點(diǎn)在于簡(jiǎn)化了蒸汽路與注水路,同時(shí)將防積炭路改至氣體燃料路與液體燃料路之間,整體更為緊湊,噴嘴整體外形尺寸與原型機(jī)相同,以便于安裝及更換。由圖4可以看出,雙燃料噴嘴在布置完燃油路結(jié)構(gòu)后,若不改變圖5中旋流器結(jié)構(gòu)的情況下,軸向布置環(huán)腔天然氣噴射區(qū)域已極為狹窄,但環(huán)縫噴口可能會(huì)導(dǎo)致出口溫度場(chǎng)均勻性差且難以調(diào)試的問(wèn)題,故氣體燃料噴射采用“胡椒瓶式”結(jié)構(gòu)。本文將在滿足不改變旋流器結(jié)構(gòu)及燃油路結(jié)構(gòu)的前提下,對(duì)氣體燃料路進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3126195