本文關(guān)鍵詞：低旋流噴射器旋流特性實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：低旋流燃燒技術(shù)(LSC)是一種適用于燃?xì)廨啓C的新型超低NOx排放的燃燒技術(shù)。其軸向速度迅速衰減,流場中某處氣流速度與湍流火焰速度相等,在這一位置實現(xiàn)火焰穩(wěn)定燃燒。低旋流噴射器(LSI)結(jié)構(gòu)簡單、適配性強,不需要對燃機系統(tǒng)進行重大改造,在保持效率、極限負(fù)荷比及成本的情況下可以滿足更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。首先,本文自行設(shè)計了低旋流噴射器,通過改變中心孔板的阻塞比控制中心流道的氣流量,從而改變旋流器的旋流數(shù)。采用Fluent軟件計算不同工況下中心流道與旋流通道的質(zhì)量流量之比,進而對不同孔板配合旋流器所對應(yīng)的旋流數(shù)進行計算。然后,利用粒子圖像測速技術(shù)(PIV)對流速、葉片角、旋流數(shù)均不同的冷態(tài)流場進行實驗研究。結(jié)果表明：(1)低旋流冷態(tài)流場具有自相似性,且與流速U0無關(guān)。高旋流與低旋流流動的臨界旋流數(shù)S0,隨著旋葉片角的增大而增加。(2)流場中軸線上軸向速度沿流動方向迅速衰減,噴口處軸向速度隨著旋流數(shù)S增大而降低。低旋流流場中,軸線上無量綱湍動能受旋流數(shù)S的影響較小。(3)隨著旋流數(shù)S的增加,旋流區(qū)湍動能明顯增大。在旋流數(shù)相近時,隨著葉片角的增加流場直流區(qū)湍動能k增大,而徑向速度峰值、峰谷間距均減小。最后,設(shè)計并搭建適用于甲烷-空氣燃燒的實驗裝置,控制當(dāng)量比在0.7條件下進行燃燒實驗,對不同葉片角、不同旋流數(shù)下的火焰形態(tài)進行研究。結(jié)果表明：(1)低旋流火焰受旋流數(shù)S的影響,隨著旋流數(shù)的增加其形態(tài)由W形漸變?yōu)閽咧阈巍?2)旋流器葉片角相同時,隨旋流數(shù)S的增加低旋流火焰長度減小,同時與噴口間的距離縮短。在旋流數(shù)S接近的情況下,改變旋流器葉片角,火焰形態(tài)有明顯差異。
【關(guān)鍵詞】：低旋流噴射器 旋流數(shù) 葉片角 冷態(tài)流場 火焰形態(tài)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK471
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究目的及意義11-13
• 1.3 國內(nèi)外低旋流技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13-19
• 1.3.1 低旋流機理研究13-14
• 1.3.2 低旋流場及火焰研究14-16
• 1.3.3 其他方向相關(guān)研究16-17
• 1.3.4 低旋流燃燒技術(shù)的商業(yè)化17-19
• 1.4 基礎(chǔ)理論19-22
• 1.4.1 NO_x生成途徑19
• 1.4.2 低旋流燃燒技術(shù)19-21
• 1.4.3 粒子成像測試技術(shù)(PIV)21-22
• 1.5 本文的主要內(nèi)容22-24
• 第2章 低旋流噴射器的設(shè)計及其旋流數(shù)的數(shù)值計算24-38
• 2.1 低旋流噴射器的設(shè)計24-26
• 2.2 低旋流噴射器旋流數(shù)的數(shù)值計算26-33
• 2.2.1 計算流體力學(xué)概述26-27
• 2.2.2 基本控制方程27-29
• 2.2.3 模型的建立與網(wǎng)格的劃分29-30
• 2.2.4 采用的模型及條件30
• 2.2.5 計算有效性驗證30-33
• 2.3 數(shù)值計算結(jié)果33-37
• 2.3.1 旋流數(shù)的計算33-35
• 2.3.2 部分旋流數(shù)工況流場分析35-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第3章 低旋流噴射器冷態(tài)流場實驗研究38-64
• 3.1 實驗臺的搭建38-43
• 3.1.1 冷態(tài)實驗臺的總體介紹38-41
• 3.1.2 實驗用到的其他儀器41-43
• 3.2 實驗流程43
• 3.3 展向截面流場分析43-49
• 3.4 速度及湍動能的軸向分布49-52
• 3.5 速度及湍動能的徑向分布52-59
• 3.6 鉛垂截面流場分析59-62
• 3.7 本章小結(jié)62-64
• 第4章 低旋流噴射器熱態(tài)燃燒實驗研究64-77
• 4.1 實驗臺的搭建64-68
• 4.1.1 燃?xì)夤苈?/span>65
• 4.1.2 空氣管路65-66
• 4.1.3 點火及火焰檢測系統(tǒng)66-67
• 4.1.4 旋流燃燒器67-68
• 4.2 實驗流程68-69
• 4.3 燃燒實驗及分析69-75
• 4.4 本章小結(jié)75-77
• 第5章 結(jié)論與展望77-80
• 5.1 研究工作總結(jié)77-78
• 5.2 研究展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文84-85
• 致謝85-86
• 作者簡介86

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 李興泉;鄧兆祥;李英強;古興生;;轎車液力變矩器葉片角的優(yōu)化[J];汽車工程;2011年06期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 姜曦;低旋流噴射器旋流特性實驗研究[D];大連海事大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：低旋流噴射器旋流特性實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：356918