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燃气轮机燃烧室燃烧流场的数值模拟

张顺利  
【摘要】:燃气轮机是广泛应用于航空、船舶、化工、电站、机车、汽车、坦克、石油和天然气输送等诸多工业领域的高科技动力机械。燃烧室是燃气轮机中一个不可缺少的重要部件。燃烧室的工作过程远比燃气轮机其它部件复杂,它涉及气体流动、传热、传质以及化学反应等一系列复杂过程。长期以来,燃气轮机燃烧室的设计方法主要是依靠试验及由大量实验数据归纳出的经验公式。 随着计算流体力学和计算燃烧学的迅速发展,加上计算机商业软件的广泛应用,流场的数值分析和模拟是必然的发展趋势,燃烧室性能的预估和工程设计将主要依靠数值模拟而不是靠大量试验调试来解决,这将促进燃气轮机工作的可靠性、经济性和环保性的提高,对燃气轮机的发展与应用具有重要的实际意义和工程价值。 舰船燃气轮机部分负荷工况下的循环效率低的主要原因之一是因为在船舶燃气轮机燃烧室中燃料的不完全燃烧造成的。不完全燃烧将导致装置的效率、工作可靠性和寿命的降低,同时也将导致环境污染的加剧。在舰船燃气轮机装置中,必须研究新的和更有效的燃料燃烧技术,以便解决低工况燃料燃烧不完全和降低污染物排放量这个复杂的问题。 本文针对燃气轮机燃烧室燃烧流场的数值模拟问题进行了研究。根据某型发动机燃烧室的设计图纸建立计算几何模型,并在此基础上进行燃烧流场的数值模拟,为进一步开展研究强化燃烧问题奠定了基础。


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