发电技术 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (2): 183-192.DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.21123
杨旸1,2, 郭德三3,4, 李耀强4, 张金琦4
收稿日期:
2022-03-20
出版日期:
2023-04-30
发布日期:
2023-04-28
作者简介:
基金资助:
Yang YANG1,2, Desan GUO3,4, Yaoqiang LI4, Jinqi ZHANG4
Received:
2022-03-20
Published:
2023-04-30
Online:
2023-04-28
Supported by:
摘要:
根据势流理论对5种不同结构的多头部旋流器进行了讨论,从联焰、壁面温度、流场的角度选取其中3种形式的方案进行进一步的数值模拟研究,利用计算流体方法考察其主级和中心值班级燃烧器旋向对燃烧特性的影响。结果表明:主级采用不同旋向时有利于联焰,但非对称流场会出现热斑,对满负荷状态下NO x 污染物以及火焰筒冷却带来影响;当仅有值班级旋流与主旋旋转方向不一致时,郁金香形状火焰较长;当全部旋流器(主旋加值班级)的旋向相同时,仅有一个郁金香形火焰;当相邻两主旋旋转方向不同时,产生稳定的一对郁金香形火焰与一对开火焰。
中图分类号:
杨旸, 郭德三, 李耀强, 张金琦. 燃气轮机贫预混多旋流组合燃烧室头部结构设计[J]. 发电技术, 2023, 44(2): 183-192.
Yang YANG, Desan GUO, Yaoqiang LI, Jinqi ZHANG. Design of Lean Premixed Multi-Swirl Combustor Dome Structure for Gas Turbine[J]. Power Generation Technology, 2023, 44(2): 183-192.
工况 | 孔数 | 压力面喷孔 | 吸力面喷孔 | ||
---|---|---|---|---|---|
速度/(m/s) | 流量/(g/s) | 速度/(m/s) | 流量/(g/s) | ||
基准型 | 压力面、吸力面各2孔 | 71.23 | 0.83 | 73.07 | 0.83 |
改型1 | 压力面、吸力面各4孔 | 36.57 | 0.83 | 37.05 | 0.83 |
改型2 | 压力面4孔 | 73.13 | 1.66 | 0 | 0 |
表1 不同燃料喷嘴参数及边界条件
Tab. 1 Parameters and boundary condition of different fuel nozzle
工况 | 孔数 | 压力面喷孔 | 吸力面喷孔 | ||
---|---|---|---|---|---|
速度/(m/s) | 流量/(g/s) | 速度/(m/s) | 流量/(g/s) | ||
基准型 | 压力面、吸力面各2孔 | 71.23 | 0.83 | 73.07 | 0.83 |
改型1 | 压力面、吸力面各4孔 | 36.57 | 0.83 | 37.05 | 0.83 |
改型2 | 压力面4孔 | 73.13 | 1.66 | 0 | 0 |
算例 | 旋流排布(图5) | 每叶片 喷嘴数目 | 中心体端面 | 主旋旋向 | 值班级旋向 |
---|---|---|---|---|---|
1 | (a) | 4 | 平面 | 4CW | 1CW |
2 | (a) | 8 | 平面 | 4CW | 1CW |
3 | (a) | 8 | 椭圆面 | 4CW | 1CW |
4 | (b) | 8 | 椭圆面 | 4CW | 1CC |
5 | (f) | 8 | 椭圆面 | 2CW2CC | 1CW |
表2 不同多头部算例的结构差异
Tab. 2 Structure of different multi-head Cases
算例 | 旋流排布(图5) | 每叶片 喷嘴数目 | 中心体端面 | 主旋旋向 | 值班级旋向 |
---|---|---|---|---|---|
1 | (a) | 4 | 平面 | 4CW | 1CW |
2 | (a) | 8 | 平面 | 4CW | 1CW |
3 | (a) | 8 | 椭圆面 | 4CW | 1CW |
4 | (b) | 8 | 椭圆面 | 4CW | 1CC |
5 | (f) | 8 | 椭圆面 | 2CW2CC | 1CW |
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