一、分级进风对旋流燃烧室内湍流燃烧的影响（论文文献综述）
张帅[1]（2021）在《基于空间激光诊断技术的旋流预混火焰稳定性机理研究》文中认为针对贫燃预混燃烧（Lean Premixed Combustion）吹熄不稳定性问题,本文主要采取实验研究手段,开展了旋流空间流场特征与火焰脉动特征耦合作用下的稳定性机理研究。本文联合处理了旋流预混火焰和空间速度场的交互作用,克服了先前对于此问题的研究方法:单纯开展对火焰图像的测量或仅对流动特征的测试。本论文主要工作如下:（1）完善了贫燃旋流燃烧诊断平台,主要包括燃烧室系统、层析PIV系统和OH*自发光系统。并基于此实验平台开展了各类入口条件下（雷诺数、旋流数、当量比）的反应条件和非反应条件下的旋流场内流动实验,编制了旋流预混燃烧火焰图像-流场联合处理程序。（2）完成了旋流速度场的空间特性提取与表征,验证了三维速度场的准确性和有效性。并并分析了旋流场中的明显的分区结构,位于燃烧室内紧靠喷嘴处的中心回流区（IRZ）、剪切层区域（SL）以及部分外回流区（ORZ）。研究了雷诺数对于旋流场内湍流动能和耗散率的影响规律,对比了雷诺数对于场内涡结构的影响规律。研究发现高雷诺数会使旋流内入口处涡流运动增强,表现为回流速度增大、中心回流区变宽;并对三维速度场内湍流动能和耗散率分布规律进行了研究,发现在剪切层两侧数值较高,雷诺数高的工况下,场内湍流动能和耗散率也会明显增高。（3）完成了对旋流预混火焰的诊断和提取工作。研究了贫燃旋流预混火焰结构的影响因素,对不同湍流强度下的甲烷/空气预混火焰失稳特性进行了研究,研究了旋流强度对旋流预混火焰临界吹熄当量比的影响规律。研究发现火焰宏观结构会随着当量比的降低经历多个变化阶段,而且提高旋流强度能有效降低吹熄当量比。（4）结合编制的算法分析了贫燃旋流预混火焰和流场耦合作用规律,对火焰结构特性参数熄灭拉伸率和火焰受到的拉伸应变率进行了定量分析。对不同当量比条件下,贫燃旋流预混火焰的稳定性规律进行了详细分析,揭示了流动对贫燃旋流预混火焰失稳的影响机制,计算了场内?/?ext随当量比、旋流强度的变化规律,发现随着当量比的降低该值会逐渐增大,在当量比为0.5-0.6时会发生突跃。而且在统计?/?ext占比时发现当占比超过55%时火焰会发生失稳。另外分析了涡和火焰的耦合作用规律,发现最大的应变率总出现在高涡度区域附近,也就是火焰边界靠近钝体出口的地方;这表明局部熄灭将削弱钝体稳定机制,并导致火焰的整体颈缩。当火焰颈缩发生时,有更多的局部火焰位置经历高应变速率量级,这进一步促进了向整体熄灭的过渡。本文工作为贫燃旋流预混火焰吹熄问题提供了研究基础及思路,并能为火焰失稳预判提供借鉴,能为优化当前贫燃旋流预混燃烧室提供参考。
王凯兴[2]（2021）在《燃烧室高空低温低压点火试验及数值模拟研究》文中提出发动机在高空条件下,由于吸雨、吸雹和进气畸变等因素使得进入燃烧室的气流不稳定,容易引发燃烧室熄火现象,高空环境下,空气温度及压力较低,燃油的雾化蒸发效果较差,造成点火较为困难。目前国内外关于燃烧室在高空极端条件下的再点火研究较少,低温低压环境对燃烧室高空再点火的作用机制尚不明确。针对上述问题及研究现状,本文以单头部及五头部线性排列模型燃烧室为研究对象,对低温低压环境中的流场、燃油分布、燃烧室点火及联焰过程进行研究,揭示进气环境对流场、燃油分布及点火过程的作用机制,为拓宽燃烧室高空点火边界提供理论支持。本文首先对钝体燃烧室进行冷态及热态数值模拟研究并与试验结果进行比较,从而验证数值模拟方法的准确性;然后分别以单头部及五头部线性排列燃烧室为研究对象,探究了气流速度及低温低压环境对点火边界、火焰传播及联焰过程的作用机制,同时辅助流场及燃油分散特性进行分析;另外采用数值模拟的方法研究了流场与火焰传播的作用规律,同时对不同点火位置的火焰传播过程进行研究。本文主要研究内容及结论包括:（1）以钝体燃烧室为研究对象,对数值模拟方法准确性进行验证,结果表明采用LES能够捕捉到更多细小的涡结构,与实验结果较接近,而RANS方法在冷态模拟上具有一定的工程意义;采用增厚火焰模型得到的火焰传播结果,其火焰形状及传播路径与试验结果保持较好的一致性。（2）以单头部燃烧室及五头部线性排列燃烧室为研究对象,进行了气流速度、进气压力及进气温度对单头部流场及相邻头部之间流场相互作用的研究,结果表明,在单头部燃烧室中,气流速度的增加使得回流区尺寸、回流强度及湍流强度增大;进气压力及进气温度的降低使得回流区宽度减小。对于相邻头部之间的流场作用,随着气流速度的增加,中心头部回流区尺寸变小,进气压力的降低,中心头部回流区尺寸变大。（3）以单头部模型燃烧室及五头部线性排列燃烧室为研究对象,进行了气流速度、进气压力及进气温度对单头部燃油分布及相邻头部之间燃油分布相互作用的研究,结果表明,在单头部燃油分布特性中,气流速度的增加改善了燃油分散特性;低温低压条件下,燃烧室中燃油浓度增加。对于相邻头部之间的燃油分布的相互作用,气流速度的增加使得中间头部的燃油分布宽度减小,进气压力的减小使得中心头部的燃油分布宽度增加。（4）以单头部模型燃烧室为研究对象,开展了气流速度、进气压力、进气温度及燃油温度对燃烧室点火及火焰传播的研究。结果表明,在旋流器压降小于3%时,随着气流速度的增加,点火当量比减小,传播路径A的制约因素为气流速度及燃油浓度,路径C的制约因素为热释放量与对流换热消耗的热量;进气压力、进气温度及燃油温度的降低均使点火当量比增大。当燃油雾化质量较好时,点火当量比的主要制约因素为进气压力;当燃油雾化质量较差时,点火当量比的主要制约因素为燃油雾化质量。低温低压下火焰首先将燃油浓度较高的下游区域引燃,然后向上游传播。火焰在传播过程中主要与周围流场有关,最佳点火位置位于回流区边缘中心位置。（5）以五头部线性排列模型燃烧室为研究对象,开展了气流速度、进气压力及进气温度对燃烧室点火及联焰特性的研究。结果表明,在旋流器压降小于3%时,气流速度的增加使得最小点火当量比减小,进气压力及温度的增加使得点火当量比增大,进气压力对点火边界的影响远高于进气温度的影响;气流速度增加、进气温度及压力的降低均使得点火延迟时间增加,其中气流速度影响物理延迟过程,进气温度对化学延迟过程的影响更显着;由于流场结构和燃油分布的差异,相邻头部之间存在径向传播和轴向传播两种联焰路径,其中径向传播是较稳定的传播模式。
颜龙[3]（2021）在《热解气湍流扩散燃烧及排放特性CFD模拟》文中提出热解气的燃烧利用可以替代一部分化石能源进行发电或者供暖,与化石能源互补互济、融合发展能够在一定程度上避免能源浪费,减少环境污染,提高用能效率。针对已知的三种热解气,本论文采用计算流体动力学（CFD）的方法研究了不同燃烧器结构和操作条件下的热解气燃烧特性和排放特性。采用雷诺应力模型中的非线性二阶矩（SSG）湍流模型、离散传递法（DT）辐射模型、通用有限速率模型中的涡耗散模型（EDM）以及烃类燃烧简化机理研究了热解气燃烧及排放特性。针对燃烧室内高温区域分布不均匀的问题,通过改变一次风通道叶片旋流度极大改善了气体流动和温度分布均匀性,有效降低了NO排放浓度,同时提高了燃烧效率,结果表明,旋流度取值在0.40～0.89附近较为合适。通过改变负荷、过量空气系数和一次风系数,研究了热解气的燃烧及NO排放特性。负荷保持在20～30 kW范围内,过量空气系数范围为1.2～1.4,一次风系数取值在0.8～0.9附近时,可以保证燃烧效率达到99%以上,而且污染物NO的排放浓度较低。热解气中氢气份额增加会导致温度和NO浓度升高,在可燃气体份额较低时,H2的影响作用较弱,在可燃气体份额较高时,影响作用非常明显;另外,在不同的燃气比值条件下可能会产生特殊的燃烧特性,H2/CO2和CH4/CO2的比值在1附近时,存在一个临界点,能够在维持火焰稳定燃烧的情况下,保证较低的污染物生成浓度。
程豫洲[4]（2021）在《燃烧不稳定机理及其影响因素的全可压缩数值模拟研究》文中提出燃烧不稳定是非常复杂的多物理化学耦合过程,包含湍流流动、燃料空气混合、化学反应和声波传播等过程的相互作用。本文基于高精度全可压缩数值模拟方法,分别对层流预混火焰,单燃烧室和双燃烧室湍流预混火焰,以及真实航空发动机燃烧室液雾火焰的燃烧不稳定过程进行了研究,以揭示燃烧不稳定的机理和影响因素,同时检验大涡模拟方法对燃烧不稳定过程的预测精度。本文首先采用全可压缩直接数值模拟方法对层流预混火焰的自激发燃烧不稳定机制进行了研究。在不同的稳燃器壁面温度下,火焰的抬升位置和流场结构会发生显着的变化,进而产生不同的自激发燃烧不稳定过程。当稳燃器壁面温度为300 K和773 K时,火焰的传递函数、固有热声模式和自激发燃烧不稳定压力脉动的峰值频率相接近,火焰的振荡过程主要由火焰的固有热声模式主导;当稳燃器壁面温度为400 K和1500 K时,火焰的固有热声模式和系统声波模式的耦合机制和自激发燃烧不稳定压力脉动的峰值频率相接近,火焰的振荡过程主要由火焰的固有热声模式和系统声波模式的耦合机制所主导。本文然后采用全可压缩大涡模拟方法对单个燃烧室湍流预混火焰的非线性响应特性进行了研究。壁面分别设为等温壁面和绝热壁面来研究壁面温度对湍流火焰非线性响应特性的影响。大涡模拟方法耦合等温壁面算例准确预测到了该火焰在中频率下的非线性响应幅值和相位值以及蘑菇状火焰结构在振荡周期内的演变过程,同时准确预测到了火焰在高频率下的线性增长趋势和双蘑菇状火焰结构在振荡周期内的演变过程。绝热壁面算例可以准确预测火焰在中频率下的响应幅值和火焰结构的演变,但对高频率下火焰响应的预测值与实验值有较大的差别。壁面边界通过改变壁面温度来影响火焰结构和热释率脉动的空间分布,进而影响火焰的非线性响应。在中频率下,燃烧室内热释率脉动的空间分布相位差较小,壁面温度对火焰的总体响应特性影响较小;而在高频率下,燃烧室内热释率脉动的空间分布相位差较大,壁面温度对火焰的总体响应特性影响很大,如果要准确模拟火焰在高频率下的响应特性,还需更准确地计算壁面的温度分布。在单个燃烧室湍流火焰研究的基础上,本文采用全可压缩大涡模拟方法对双燃烧室湍流预混火焰的非线性响应特性进行了研究。大涡模拟准确预测到了火焰在中频率下的非线性响应幅值和火焰结构的演变过程,但相位的预测值却与实验值有较大的差别;而对于高频率的振荡火焰,大涡模拟准确预测到了火焰结构的演变过程,但幅值和相位值仍与实验值有较大的差别。双燃烧室中火焰与火焰的相互作用对湍流火焰的非线性响应影响很大,在火焰合并区域,两股流体相互碰撞减弱了涡结构对火焰的作用强度,进而降低了火焰响应的幅值。在高频率振荡火焰中,火焰涡团周期性的形成和湮灭过程对燃烧不稳定过程产生很大的影响。本文最终将全可压缩大涡模拟方法应用到真实航空发动机燃烧室液雾火焰的燃烧不稳定过程。本文成功预测到了航空发动机燃烧室内的自激发燃烧不稳定过程。燃烧室内压力脉动和热释率脉动相位差小于90°,表明燃烧不稳定过程主要由热声耦合机理驱动。在燃烧不稳定过程中,火焰面之间会周期性的碰撞和合并,形成火焰涡团,火焰涡团的周期性形成和湮灭引起火焰面面积和热释率的周期性脉动驱动燃烧不稳定过程的进行。燃烧不稳定过程引起速度和压力的脉动,导致燃烧室内回流区尺寸和温度分布的变化,进而引起液滴蒸发速率和当量比的脉动,反过来又会引起燃烧过程的振荡,形成了一个闭式的循环过程。当液滴的平均粒径从15μm增加到20μm时,燃烧振荡的频率和幅值均会发生明显的降低;当冷却风被移除燃烧过程时,燃烧振荡的频率会增大,幅值会降低。
赵巧男[5]（2021）在《重型燃气轮机燃烧室污染物排放预估模型研究》文中提出重型燃气轮机技术在一定程度上代表一个国家重工业发展的水平,随着对环境污染愈发重视,重型燃气轮机污染物排放问题成为当前重型燃气轮机研究及发展的重点问题,在空气污染问题亟待解决的背景下,控制污染物排放是解决污染问题的主要手段之一,而污染物排放预估方法的研究是控制污染物排放的研究基础。为研究重型燃气轮机燃烧室污染物排放预估问题,选取M701型号重型燃气轮机作为研究对象进行研究。具体研究内容如下:1.首先采用UG三维建模软件构建火焰筒物理模型,并运用ANSYS Mesh模块进行网格划分,在此基础上,运用计算流体力学软件FLUENT对燃气轮机燃烧室进行数值研究,为考虑多种情况,数值计算过程中燃烧模型选择非预混燃烧模型和柔和燃烧模型,将影响污染物排放的主要参数,如进口压力、空气质量流量、燃烧区平均温度、进口风温等作为研究参数,进而对基于两种燃烧模型的温度云图、速度云图及NOx分布云图进行分析;2.在数值计算结果的基础上,扩大研究参数变化范围,采用响应面优化方法对主要气流参数如一次风温度、二次风温度、冷却风温度、燃气温度、一次风量、二次风量和燃气量进行数值优化,基于非预混燃烧的36组算例和基于柔和燃烧弹152组算例,对数据进行分析。结果表明,基于非预混燃烧模型进行计算时,在研究参数范围内NOx排放值均小于0.35g/kg,进口压力从1.15×106Pa增加到1.38×106Pa,NOx排放值减少0.012g/kg;空气质量流量从4.22kg/s增加到5.16kg/s,NOx排放值减少0.08g/kg;燃烧区平均温度从1668K升高到1720K,NOx排放值增加0.03g/kg。基于柔和燃烧模型进行计算时,燃烧区平均温度由1460K升高到1520K时,NOx排放量由0.16g/kg增加到0.24g/kg,CO排放量由0.06g/kg增加到0.24g/kg;进口压力由1.29×106Pa增加到1.32×106Pa时,NOx排放由0.24g/kg减少到0.16g/kg,CO排放量由0.23g/kg减少到0.06g/kg;进口风温为540K到680K时,NOx排放值由0.28g/kg增加到0.33g/kg;进口风温升高到720K到880K时,NOx排放值由0.24g/kg减小到0.18g/kg。可以分别得到基于非预混燃烧模型和柔和燃烧模型的多参数影响的污染物排放预估公式;3.利用响应曲面优化方法对影响污染物排放的参数进行敏感性分析,结果表明,一次风量、一次风温度、二次风温度是主要敏感度因素,对NOx排放影响显着,其它因素敏感度低,性能参数敏感性大小排序为mfirst>Tfirst>Tsecondary>msecondary>mfuel>Tfuel>Tcooling;一次风量和一次风温与NOx排放呈反比,一次风量由3.6kg/s增加到4.5kg/s时,NOx排放由0.24g/kg减少到0.16g/kg;一次风温度由720K升高到880K时,NOx排放值由0.24g/kg下降到0.18g/kg;二次风温与NOx排放呈正比,二次风温度由720K升高到880K时,NOx排放值由0.17g/kg增加到0.22g/kg。研究结果可为重型燃气轮机燃烧室NOx排放预估提供研究基础。
杨金虎[6]（2020）在《多级旋流分级燃烧室点火/熄火特性、机理和预测方法研究》文中指出随着燃烧室向高温升和低排放方向发展,燃烧室头部进气量达到40%-70%,头部进气量的增大将会严重威胁燃烧稳定边界。针对头部大进气量下的燃烧稳定性问题,多级旋流分级燃烧室是一种兼顾设计点燃烧性能和非设计点燃烧稳定的解决方案。本文提出了一种多级旋流分级燃烧室设计构型,其主要特点是预燃级由预膜式空气雾化喷嘴匹配两级轴向旋流器构成,主燃级设计为两级反向旋流组合。针对提出的头部结构设计,开展了预燃级设计参数和主燃级设计参数对流场结构、燃油分布和点熄火性能影响的试验研究,并采用数值模拟对点火和熄火过程进行定量分析,以建立点熄火过程与流场和燃油分布图谱之间的内部关联,阐明点火物理过程的主导机制。进一步,在得到的点熄火主导机制基础上,建立了点火过程的物理模型,通过提取特征参数对各个子过程进行定量表征,形成了点火特性初步预估方法。主要研究工作包括以下四方面:（1）预燃级设计参数对点熄火特性的影响研究。主要研究了旋流器旋向、内级旋流强度、外级旋流强度和两级气流分配对点熄火特性的影响,研究发现旋向由反向变为同向将导致燃油分布由实心雾锥变为空心雾锥,恶化了点火和熄火特性;内级旋流增强加速了预燃级两级旋流的扩张和混合,降低了火焰传播路径上的燃油浓度,不利于火焰向头部的传播;外级旋流强度减小一方面减小了火焰传播路径上的燃油浓度,另一方面恶化了火焰稳定环境,导致点火和熄火油气比升高;外级旋流强度增大时,对流场、燃油分布影响较小,点熄火特性基本不变;内级气量分配减少造成火焰传播路径上油气比降低,火焰根部稳定条件也变差,点火和熄火特性同时下降;内级气量分配增加时,导致预燃区流动方向由回流变成正向流动,而火焰传播路径上的燃油浓度提高,在低压降工况燃油分布的有利影响起主导作用,点火和熄火特性有所改善,在较高压降下流场结构的不利影响决定了点火和熄火特性降低。（2）主燃级设计参数对燃烧稳定性的影响规律和主要作用机制。主要研究了分层隔板长度、两级气流分配和两级旋流强度的影响,研究发现:分层隔板长度增加会导致回流区轴向和径向尺度增大,改善点火和熄火特性;内级气量分配增大后,对回流区尺度影响并不大,但会大大增加主燃级流动的不稳定性,造成点火性能恶化,而其根部稳燃环境改善,熄火特性有所提高;内级旋流强度减小时回流区尺度稍微增大,点火特性变化较小,以Ka数表征的火焰稳定条件变好,改善了熄火特性;外级旋流强度减小时,尽管回流区尺度有所减小,但火焰传播路径上的燃油浓度增加并且主导了点火过程,使得点火性能改善,熄火性能变化较小。（3）多级旋流分级燃烧室的流场和燃油分布主导机制。预燃级旋流组织主要影响预燃级出口的局部流动结构,主导了回流区的内边界,决定了预燃级燃油分布图谱;主燃级设计参数改变主要影响回流区外边界,而对回流区内边界和燃油分布影响较小。主回流区尺度主要受主燃级两级旋流控制,其主导机制包括“外级旋流主导”、“两级主导外级占优”和“两级主导内级占优”三种模式。点火过程主要受三种物理机制主导,包括:（1）预燃级燃油分布主导机制;（2）预燃区流动主导机制;（3）主回流区结构主导机制。（4）构建燃烧室点火物理模型和点火特性初步预测方法。基于获得的点火主导物理机制,建立了点火过程物理模型,包括火核生成过程、火焰径向和轴向传播过程和火焰稳定过程。通过对点火子过程的定量描述,形成了点火特性的初步计算方法,分别应用于钝体火焰点火概率计算和多级旋流分级燃烧室的点火特性计算上。计算结果表明点火预测方法合理预测了钝体火焰的点火概率分布。通过试验数据回归确定了多级旋流分级燃烧室点火模型参数,与试验数据相比,线性回归得到的点火特性合理预测了点火特性变化趋势,但其精度有待进一步提高。本文研究所得的机理、模型和预测方法既能够指导多级旋流分级燃烧室设计和点火/熄火特性优化,也能用于传统旋流燃烧室点火特性预估,能够为发展高性能低排放、高温升燃烧室提供了技术支撑。
侯俊平[7]（2020）在《旋流燃烧室空间激光诊断方法与特征分析》文中进行了进一步梳理燃烧是流场、火焰、放热相互作用的复杂化学反应现象,对流场三维速度的测量有助于深入研究燃烧机理和燃烧动力学特征。本论文在进行充分文献调研的基础上,设计完成了贫燃预混旋流燃烧实验平台,基于Tomo-PIV测试技术开展了旋流燃烧室三维速度测量,评估了实验流场重构质量和三维速度矢量场的精度,建立了旋流燃烧室速度场精确测量的方法与系统,基于实验建立的贫燃预混旋流燃烧实验平台对旋流燃烧室三维流场特征进行了详细的分析。本文的主要工作和成果如下:（1）基于Tomo-PIV测试技术,建立了贫燃预混旋流燃烧实验平台,主要包括相机系统的搭建和激光照明系统光路的布置,此外还包括实验所需的燃烧室系统、示踪粒子发生器、管路系统以及OH*火焰自发光等系统的搭建和连接。（2）通过重构质量因子、信噪比等参数量化了三维速度测量实验平台重构流场的精确度,本文的实验参数重构质量因子均大于0.75,且通过计算实验结果的信噪比为2.57,两项参数均表明本实验系统的流体重构质量良好。通过速度梯度张量和散度等参数对实验的速度矢量场进行精确度评估,同时实验将同种工况下使用Tomo-PIV技术与使用2D-PIV测试技术测量得到的速度矢量场进行比较,证明了实验测量得到的三维速度矢量场的有效性。（3）基于旋流燃烧室空间激光诊断平台进行了不同旋流数的冷态实验和不同当量比的热态实验,实现了旋流燃烧室三维速度场的测量和可视化。研究表明,旋流燃烧室内流场呈螺旋上升结构,随着旋流数增加,中心回流区轴向逆向速度变大,更大的轴向逆向速度可以卷吸更多的高温产物作为后续进入燃烧室预混气体的持续点火源,从而使火焰在更低的当量比下稳定燃烧;对比冷热态流场,热态流场的剪切层轴向速度和中心回流区轴向逆向速度更大,更大的轴向逆向速度有利于燃烧产物与未反应部分物质和能量的交换,促进燃烧反应的进行。本文为复杂燃烧机理研究和新型燃烧室设计提供了参考价值,对深入开展三维空间旋流燃烧研究奠定了基础。
蒋新春[8]（2020）在《火焰控制下骨料烘干煤粉燃烧器的结构设计与分析》文中研究表明骨料烘干多数采用燃油作为燃料,随着近年来石油资源的短缺,油价的上涨,燃油燃烧器已经不能满足经济性要求,而煤粉燃烧器因其显着的经济性成为新需求。煤粉燃烧时的火焰特征影响骨料烘干效果、煤粉燃烧效率、以及污染物排放量,而骨料烘干煤粉燃烧器的结构型式决定着火焰的特征。因此,本文以火焰特征为评价指标,针对骨料烘干煤粉燃烧器的结构设计开展研究。在分析骨料烘干工艺和热力学需求的基础上,建立骨料烘干煤粉燃烧的行为模型和评价指标,将理论分析与数值模拟相结合,探寻骨料烘干煤粉燃烧器结构型式与火焰特征之间的映射规律。具体研究内容如下:1.以LB2000型号骨料烘干滚筒为服务对象,考虑磨煤机的尺寸型号,鉴于课题组前人的研究,确定骨料烘干煤粉燃烧器的型式和结构参数。2.探索旋流式骨料烘干煤粉燃烧器与火焰特征的映射规律。基于直流式骨料烘干煤粉燃烧器,在二、三次风通道中依次加入一级、二级旋流器,结合煤粉燃烧机理和骨料烘干工艺,确定火焰长度、直径特征的具体尺寸要求,以煤粉的燃烧效率和NO排放量为约束条件,以火焰长度、直径特征为评价指标,采用正交试验设计法设计试验方案并进行数值模拟,观察旋流器的不同结构型式对火焰特征的影响,确定旋流式骨料烘干煤粉燃烧器结构优方案。3.探索扩口式骨料烘干煤粉燃烧器与火焰特征的映射规律。在旋流式骨料烘干煤粉燃烧器优方案的基础上加入扩口体,采用正交试验设计法设计试验方案并进行数值模拟,分析扩口式骨料烘干煤粉燃烧器结构参数对火焰特征的影响规律,确定扩口式骨料烘干煤粉燃烧器结构优方案。4.探索钝体式骨料烘干煤粉燃烧器与火焰特征的映射规律。在旋流式骨料烘干煤粉燃烧器优方案的基础上加入钝体,采用全面实施法设计试验方案并进行数值模拟,分析钝体式骨料烘干煤粉燃烧器结构参数对火焰特征的影响规律,选出结构优方案,并与旋流式、扩口式骨料烘干煤粉燃烧器结构优方案进行对比分析,选择骨料烘干煤粉燃烧器的合理结构型式。论文研究成果将为骨料烘干煤粉燃烧器的开发研制奠定理论基础。
李伟超[9]（2020）在《双级轴向旋流燃烧室冷态湍流特性的实验和大涡模拟研究》文中认为在工程实际中燃烧装置通常采用旋转湍流技术,利用其产生的中心回流区来稳定燃烧室中的火焰,同时也可促进燃料和氧化剂快速混合,达到提高燃烧效率和减少污染排放的目的。但是旋流流场中存在的涡核破碎、进动涡核等相干结构,会对流场产生非常复杂的影响,需要通过实验测量和数值模拟计算的方法进行深入研究。本文对本课题组自主设计的一个双级轴向旋流燃烧室中的冷态流场特性进行了系统性的研究,该旋流器包括8个叶片,内外旋流器叶片旋向相同,旋流数为0.53。采用OpenFOAM软件对流场进行大涡模拟（LES）计算研究,采用粒子图像测速技术（PIV）对其中的速度场进行测量。将LES结果和PIV结果进行了对比分析,发现两者吻合良好。在保证内外管流动雷诺数相同的情况下,研究了两种工况:1)内管通入CO2,外管通入空气;2)内管通入空气,外管通CO2。研究表明工况1中出现了很大的中心回流区,而在工况2中仅在远离旋流器出口位置处出现了比较零散的小回流区。其原因是由于气体密度和粘性的差异性,导致工况2下的内管与外管出流速度之比是工况1下的3.5倍,其周向速度呈现外侧小而中心区域大的分布,总体的旋转动量减小,不利于形成低压区域。在保证内外管组分体积流量相同的情况下,也研究了两种入流工况:3)内管通入空气,外管通CO2;4)内管通入CO2,外管通入空气。研究表明工况3中出现了较大的中心回流区,而在工况4中没有出现中心回流区,只在燃烧室两侧出现了很大的外侧回流区,其原因是由于工况4下的内管与外管出流速度之比很大,周向速度不能与轴向速度发生耦合,在燃烧室中不能形成低压区域,进而难以形成中心回流区。通过分析脉动速度以及雷诺应力后得知,在流场上游区域的内外管交界处存在一个强剪切层,而在出现了中心回流区的工况下,在中心回流区与主流之间出现了另一个剪切层,涡破碎主要发生在上游区域。涡旋结构沿轴向和径向发展,但在工况2和4下,由于相对较大的内管速度,其涡旋结构延伸到下游很远处,甚至达到燃烧室出口位置。在四种工况中均没有发现明显的进动涡核现象。通过本文研究结果发现,本课题组设计的双旋流燃烧器具有良好的流场特性,为研究湍流燃烧现象提供了一个良好的实验平台。本研究深入了解了此旋流燃烧室中的冷态流场特性,为下一步湍流燃烧特性的研究打下基础。
王泽[10]（2020）在《中心分级燃烧室流场特性研究》文中研究表明本论文针对中心分级燃烧室的流场特性开展了数值研究。通过基于雷诺应力平均的数值方法,研究了主燃级旋流器叶片偏转角、预燃级套筒出口扩张角以及台阶高度对中心分级燃烧室流场特性的影响。通过基于大涡模拟的数值方法,对中心分级燃烧室动态流场特性及流场形成机制进行了研究。本论文主要结论如下:（1）在主燃级叶片角和燃烧室出口耦合影响下,流场下游存在的低压区域对预燃级流动影响明显,主燃级叶片角增大,预燃级气流张角减小。（2）预燃级套筒扩张角主要决定了预燃级气流的初始扩张角,从而影响主燃级气流和预燃级气流汇合的位置,但对流场整体的影响较小。（3）台阶高度影响主燃级和预燃级气流的耦合作用,台阶高度较小时,主燃级气流与预燃级气流快速汇合;当台阶高度增大到一定程度,预燃级气流只有部分与主燃级气流汇合,另一部分受下游低压区域的影响流向燃烧室出口。（4）简化几何构型的大涡模拟计算表明,中心分级燃烧室理论上存在五种流场结构,其中“圆形主回流区”型、“U状主回流区”型、“双主回流区”型在模型燃烧室中已捕捉。（5）流场上游正向流动的气流与回流气流存在较强的剪切和对冲作用,形成大量漩涡结构。预燃级气流在流场中十分不稳定,流动方向多变。燃烧室出口低压区主要是由于气流加速流动及余旋流动形成,低压越强对上游预燃级流动影响越显着。
二、分级进风对旋流燃烧室内湍流燃烧的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、分级进风对旋流燃烧室内湍流燃烧的影响（论文提纲范文）
（1）基于空间激光诊断技术的旋流预混火焰稳定性机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 贫燃旋流预混燃烧特性国内外研究现状 |
| 1.2.1 流场与火焰的平面激光诊断技术 |
| 1.2.2 流场空间诊断技术 |
| 1.2.3 火焰空间诊断技术 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 2 实验平台搭建及诊断系统 |
| 2.1 燃烧室系统 |
| 2.2 光学测量系统 |
| 2.2.1 流场的空间激光诊断技术 |
| 2.2.2 OH*火焰诊断系统 |
| 2.3 数据处理手段及分析方法 |
| 2.3.1 火焰图像的处理方法 |
| 2.3.2 火焰-流场联合处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于空间激光诊断技术的燃烧室内流动规律研究 |
| 3.1 速度场分析 |
| 3.1.1 空间激光诊断技术的准确性 |
| 3.1.2 旋流流场的三维流动特征 |
| 3.1.3 旋流数对旋流场流动的影响规律 |
| 3.2 旋流场内涡结构的辨识与表征 |
| 3.2.1 涡结构辨识方法 |
| 3.2.2 雷诺数对空间涡结构的影响规律 |
| 3.3 湍流动能及耗散率 |
| 3.3.1 大涡PIV |
| 3.4 本章小结 |
| 4 贫燃旋流预混火焰结构特征研究 |
| 4.1 旋流预混火焰失稳发展规律 |
| 4.1.1 火焰宏观结构转变 |
| 4.2 贫燃旋流预混燃烧瞬时火焰的研究 |
| 4.3 火焰结构-流场耦合作用机理研究 |
| 4.3.1 火焰极限拉伸应变 |
| 4.3.2 火焰拉伸应变算法的比较与分析 |
| 4.3.3 不同当量比下Κ/Κ_(ext) |
| 4.4 涡量-火焰耦合作用机理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）燃烧室高空低温低压点火试验及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 气体燃料点火研究 |
| 1.2.2 液体燃料点火 |
| 1.2.3 国内外研究现状小结 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 数值模拟方法及验证 |
| 2.1 湍流流动数值模拟方法 |
| 2.1.1 雷诺平均湍流模型 |
| 2.1.2 大涡模拟湍流模型 |
| 2.1.3 时间步长的确定 |
| 2.2 湍流燃烧模型 |
| 2.2.1 基本思想 |
| 2.2.2 物性参数优化 |
| 2.2.3 点火源模型 |
| 2.3 几何模型 |
| 2.4 结果分析 |
| 2.4.1 速度场对比分析 |
| 2.4.2 浓度场对比分析 |
| 2.4.3 火焰传播对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 试验系统及研究对象 |
| 3.1 试验系统及测量系统 |
| 3.1.1 低温低压试验系统 |
| 3.1.2 PIV测量系统 |
| 3.1.3 燃油分布测量系统 |
| 3.1.4 粒径测量系统 |
| 3.1.5 高速相机测量系统 |
| 3.2 研究对象 |
| 3.2.1 模型燃烧室设计 |
| 3.2.2 旋流器结构优化 |
| 3.2.3 喷嘴特性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 燃烧室低温低压流场及燃油分布特性研究 |
| 4.1 低温低压流场研究 |
| 4.1.1 数值模拟验证 |
| 4.1.2 单头部流场研究 |
| 4.1.3 相邻头部流场相互作用研究 |
| 4.1.4 流场周期性描述 |
| 4.2 低温低压燃油分布特性研究 |
| 4.2.1 单头部燃油分布特性研究 |
| 4.2.2 五头部燃油分布特性研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 单头部燃烧室低温低压点火及火焰传播研究 |
| 5.1 试验工况 |
| 5.2 点火边界分析 |
| 5.2.1 点火边界图谱 |
| 5.2.2 点火边界比较 |
| 5.2.3 温度压力单独作用分析 |
| 5.3 火焰传播分析 |
| 5.3.1 气流速度对火焰传播的影响 |
| 5.3.2 进气压力对火焰传播的影响 |
| 5.3.3 进气温度对火焰传播的影响 |
| 5.3.4 燃油温度对火焰传播的影响 |
| 5.3.5 火焰传播失败的作用机制 |
| 5.4 流场与火焰传播相互作用分析 |
| 5.4.1 试验工况 |
| 5.4.2 冷态流场分析 |
| 5.4.3 热态场对比 |
| 5.4.4 流场对火焰传播的影响 |
| 5.5 点火位置对火焰传播的影响 |
| 5.5.1 冷态场分析 |
| 5.5.2 不同点火位置火焰传播分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 五头部燃烧室低温低压点火及联焰特性研究 |
| 6.1 试验工况 |
| 6.2 点火边界分析 |
| 6.2.1 点火边界图谱 |
| 6.2.2 点火边界比较 |
| 6.2.3 温度压力单独作用分析 |
| 6.2.4 单头部与五头部燃烧室点火边界比较 |
| 6.3 点火延迟时间分析 |
| 6.3.1 气流速度对点火延迟的影响 |
| 6.3.2 进气压力对点火延迟的影响 |
| 6.3.3 进气温度对点火延迟的影响 |
| 6.3.4 海拔高度对点火延迟的影响 |
| 6.4 火焰传播分析 |
| 6.4.1 气流速度对火焰传播的影响 |
| 6.4.2 进气压力对火焰传播的影响 |
| 6.4.3 进气温度对火焰传播的影响 |
| 6.4.4 海拔高度对火焰传播的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）热解气湍流扩散燃烧及排放特性CFD模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热解气的特点 |
| 1.3 热解气燃烧技术研究现状 |
| 1.3.1 火焰燃烧速度 |
| 1.3.2 NO_x排放特性 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 热解气燃烧计算模型 |
| 2.1 数值模型 |
| 2.1.1 湍流模型 |
| 2.1.2 辐射模型 |
| 2.1.3 燃烧模型 |
| 2.1.4 NO生成模型 |
| 2.1.5 燃烧机理与特性 |
| 2.2 几何模型 |
| 2.3 网格无关性验证 |
| 2.4 模型验证 |
| 2.4.1 速度 |
| 2.4.2 NO浓度 |
| 2.5 初步计算结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 热解气燃烧效率 |
| 3.1 效率计算方法 |
| 3.2 叶片结构对燃烧效率的影响 |
| 3.3 操作条件对燃烧效率的影响 |
| 3.3.1 负荷 |
| 3.3.2 过量空气系数 |
| 3.3.3 一次风系数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 NO排放特性 |
| 4.1 NO浓度计算 |
| 4.2 叶片结构对NO浓度的影响 |
| 4.3 操作条件对NO浓度的影响 |
| 4.3.1 负荷 |
| 4.3.2 过量空气系数 |
| 4.3.3 一次风系数 |
| 4.3.4 组分 |
| 4.4 综合效益分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（4）燃烧不稳定机理及其影响因素的全可压缩数值模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 火焰与涡结构的相互作用 |
| 1.3 火焰与火焰的相互作用 |
| 1.4 火焰与声波的相互作用 |
| 1.5 壁面对燃烧不稳定性的影响 |
| 1.6 燃料与空气混合过程的影响 |
| 1.7 液雾火焰燃烧不稳定 |
| 1.8 本文研究内容和章节安排 |
| 第2章 全可压缩数值模拟方法 |
| 2.1 可压缩湍流燃烧控制方程 |
| 2.2 大涡模拟 |
| 2.2.1 湍流模型 |
| 2.2.2 燃烧模型 |
| 2.2.3 离散相模型 |
| 2.2.4 蒸发模型 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.4 数值离散格式 |
| 2.5 时间推进 |
| 2.6 其他设置 |
| 2.6.1 并行算法 |
| 2.6.2 人工粘性 |
| 2.6.3 缓冲层 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 层流预混火焰燃烧不稳定机制的研究 |
| 3.1 燃烧室结构 |
| 3.2 计算设置 |
| 3.2.1 计算域和网格分布 |
| 3.2.2 化学反应机理 |
| 3.2.3 边界条件和算法 |
| 3.3 DNS结果与讨论 |
| 3.3.1 稳态火焰 |
| 3.3.2 受迫扰动火焰 |
| 3.3.3 自激发振荡火焰 |
| 3.4 声场模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 湍流预混火焰非线性响应的大涡模拟研究 |
| 4.1 燃烧室结构 |
| 4.2 计算设置 |
| 4.2.1 计算域和网格分布 |
| 4.2.2 化学反应机理 |
| 4.2.3 边界条件和算法 |
| 4.3 冷态流场 |
| 4.4 稳态火焰 |
| 4.5 受迫扰动火焰 |
| 4.5.1 振荡频率:f=160Hz |
| 4.5.2 振荡频率:f=310Hz |
| 4.6 燃烧不稳定的耦合机理 |
| 4.6.1 压力脉动 |
| 4.6.2 速度分布 |
| 4.6.3 温度分布 |
| 4.6.4 火焰与涡结构的相互作用 |
| 4.6.5 热释率脉动的空间分布 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 双燃烧室湍流预混火焰非线性响应的大涡模拟研究 |
| 5.1 双燃烧室结构 |
| 5.2 计算设置 |
| 5.2.1 计算域和网格分布 |
| 5.2.2 化学反应机理 |
| 5.2.3 边界条件和算法 |
| 5.3 冷态流场 |
| 5.4 稳态火焰 |
| 5.5 受迫扰动火焰:f=160Hz |
| 5.5.1 火焰与涡结构的相互作用 |
| 5.5.2 热释率脉动的空间分布 |
| 5.5.3 速度和温度分布 |
| 5.6 受迫扰动火焰:f=350Hz |
| 5.6.1 火焰与涡结构的相互作用 |
| 5.6.2 热释率脉动的空间分布 |
| 5.6.3 速度和温度分布 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 航空发动机燃烧室液雾燃烧不稳定的大涡模拟研究 |
| 6.1 燃烧室结构 |
| 6.2 计算设置 |
| 6.2.1 网格分布 |
| 6.2.2 化学反应机理 |
| 6.2.3 边界条件和算法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 燃烧不稳定特征 |
| 6.3.2 火焰结构平均值 |
| 6.3.3 速度和温度分布 |
| 6.3.4 瞬时火焰结构 |
| 6.3.5 燃烧不稳定的耦合机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文工作的创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（5）重型燃气轮机燃烧室污染物排放预估模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 燃气轮机燃烧室国内外发展现状 |
| 1.2.2 污染物排放国内外研究现状 |
| 1.2.3 燃气轮机污染物排放算法研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 研究理论基础 |
| 2.1 非预混燃烧理论基础 |
| 2.1.1 非预混燃烧基本控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 燃烧模型 |
| 2.1.4 辐射模型 |
| 2.2 柔和燃烧理论基础 |
| 2.2.1 柔和燃烧技术的概念及发展 |
| 2.2.2 燃气轮机柔和燃烧技术的应用及发展 |
| 2.3 数值优化理论 |
| 2.3.1 拉丁方设计及其统计分析 |
| 2.3.2 响应面分析法 |
| 2.4 后处理方法 |
| 2.4.1 最小二乘法 |
| 2.4.2 Origin公式拟合 |
| 3 重型燃气轮机燃烧室污染物排放基础算例计算及分析 |
| 3.1 物理模型与计算方法 |
| 3.1.1 数值计算方法 |
| 3.1.2 物理模型与网格划分 |
| 3.1.3 参数设置 |
| 3.2 基于非预混燃烧模型的数值结果分析 |
| 3.2.1 温度分布数值结果分析 |
| 3.2.2 速度分布数值结果分析 |
| 3.2.3 NOx分布数值结果分析 |
| 3.2.4 压力分布数值结果分析 |
| 3.3 基于柔和燃烧模型的数值结果分析 |
| 3.3.1 温度分布数值结果分析 |
| 3.3.2 速度分布数值结果分析 |
| 3.3.3 NOx分布数值结果分析 |
| 3.3.4 压力分布数值结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 重型燃气轮机燃烧室污染物排放数值优化 |
| 4.1 数值优化方法 |
| 4.2 基于非预混燃烧模型的数值优化结果 |
| 4.2.1 研究参数与NOx排放关系 |
| 4.2.2 主要参数间与进口压力及燃烧区平均温度关系 |
| 4.3 基于柔和燃烧模型的数值优化结果 |
| 4.3.1 研究参数与污染物排放关系 |
| 4.3.2 主要参数间与进口压力及燃烧区平均温度关系 |
| 4.4 数值优化结果讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 重型燃气轮机燃烧室污染物排放分析 |
| 5.1 NOx预估经验/半经验公式 |
| 5.2 基于非预混燃烧模型的模拟结果与公式拟合 |
| 5.2.1 基于进口压力NOx预估 |
| 5.2.2 基于质量流量NOx预估 |
| 5.2.3 基于燃烧区平均温度NOx预估 |
| 5.2.4 NOx排放拟合公式 |
| 5.3 基于柔和燃烧模型的模拟结果与公式拟合 |
| 5.3.1 基于燃烧区平均温度污染物预估 |
| 5.3.2 基于进口压力污染物预估 |
| 5.3.3 进口风温的影响 |
| 5.3.4 污染物排放拟合公式 |
| 5.4 数值结果讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于响应面法的污染物排放参数敏感性分析 |
| 6.1 响应曲面法试验设计 |
| 6.2 敏感性分析及性能参数对NOx排放影响机制分析 |
| 6.2.1 敏感性分析结果 |
| 6.2.2 性能参数对NOx排放影响机制分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 结论与创新点 |
| 7.2 创新点摘要 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 非预混燃烧数值计算数据表 |
| 附录B 柔和燃烧数值计算数据表 |
| 攻读学位期间发表论文 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）多级旋流分级燃烧室点火/熄火特性、机理和预测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状概述 |
| 1.2.1 多级旋流分级燃烧室点熄火特性和机理研究 |
| 1.2.2 燃烧室点火特性预测方法 |
| 1.2.3 燃烧室熄火极限预测模型和方法 |
| 1.2.4 燃烧室点火和熄火过程的数值模拟 |
| 1.2.5 燃烧室点火和熄火的国内外研究现状总结 |
| 1.3 本文的研究内容和目标 |
| 第二章多级旋流分级燃烧室试验和数值模拟方法 |
| 2.1 多级旋流分级燃烧室设计 |
| 2.1.1 头部设计 |
| 2.1.2 关键设计参数 |
| 2.2 试验系统和测试方法 |
| 2.2.1 试验系统和试验件 |
| 2.2.2 冷态流场测试方法 |
| 2.2.3 燃油浓度测试方法 |
| 2.2.4 燃烧室点火和熄火性能测试方法 |
| 2.3 数值模拟方法及其验证 |
| 2.3.1 湍流模型和网格独立性验证 |
| 2.3.2 离散相模型的计算验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章预燃级设计参数对点火/熄火特性的影响 |
| 3.1 预燃级设计参数影响的试验研究 |
| 3.1.1 预燃级主要设计参数及结构 |
| 3.1.2 不同预燃级设计参数下的流场结构 |
| 3.1.3 不同预燃级设计参数下的燃油浓度分布 |
| 3.1.4 预燃级设计参数对点熄火边界的影响 |
| 3.2 预燃级设计参数影响的数值模拟研究 |
| 3.2.1 预燃级两级旋流旋向影响的数值研究 |
| 3.2.2 预燃级内级旋流强度影响的数值研究 |
| 3.2.3 预燃级外级旋流强度影响的数值研究 |
| 3.2.4 预燃级两级气量分配影响的数值研究 |
| 3.3 多级旋流分级燃烧室点熄火主导机制分析 |
| 3.3.1 燃油浓度主导的点熄火物理机制 |
| 3.3.2 局部流场主导的点熄火物理机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 第四章主燃级设计对点火/熄火特性影响的试验和数值研究 |
| 4.1 主燃级设计变量的参数化 |
| 4.2 主燃级分层隔板长度的影响研究 |
| 4.2.1 不同分层隔板长度的流场试验结果 |
| 4.2.2 不同分层隔板长度的燃油PLIF试验 |
| 4.2.3 不同分层隔板长度的点熄火性能试验 |
| 4.2.4 主燃级分层隔板影响的数值模拟研究 |
| 4.2.5 分层隔板长度影响点熄火特性的物理机制 |
| 4.3 主燃级流量分配的影响研究 |
| 4.3.1 主燃级流量分配对流场结构的影响 |
| 4.3.2 主燃级流量分配对燃油分布图谱的影响 |
| 4.3.3 主燃级流量分配对点熄火特性的影响 |
| 4.3.4 主燃级流量分配影响的数值模拟研究 |
| 4.3.5 主燃级流量分配影响点熄火特性的物理机制 |
| 4.4 主燃级两级旋流强度的影响研究 |
| 4.4.1 主燃级旋流强度对流场结构的影响 |
| 4.4.2 主燃级旋流强度对燃油分布的影响 |
| 4.4.3 主燃级旋流强度对点熄火性能的影响 |
| 4.4.4 主燃级旋流强度影响的数值模拟 |
| 4.4.5 主燃级旋流强度影响的物理机制 |
| 4.5 主燃级设计参数影响点熄火特性的主要机制总结 |
| 第五章燃烧室点火特性预测方法研究 |
| 5.1 点火物理模型建模 |
| 5.1.1 点火模型的基本假设 |
| 5.1.2 点火物理模型 |
| 5.2 钝体火焰点火概率计算 |
| 5.2.1 钝体火焰基本构型介绍 |
| 5.2.2 基于点火物理模型的钝体火焰点火概率建模 |
| 5.2.3 钝体火焰点火概率计算验证 |
| 5.3 多级旋流分级燃烧室点火特性初步预测 |
| 5.3.1 基于点火物理模型的旋流燃烧室点火特性计算方法 |
| 5.3.2 燃烧室点火模型参数标定 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章总结与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）旋流燃烧室空间激光诊断方法与特征分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 流场速度测量技术 |
| 1.2.1 平面二维速度场测试技术 |
| 1.2.2 平面三维速度场测试技术 |
| 1.2.3 空间三维速度场测试技术 |
| 1.3 燃烧室内流场测速国内外研究进展 |
| 1.3.1 旋流燃烧室的流场特征 |
| 1.3.2 平面流场测量国内外研究现状 |
| 1.3.3 空间流场测量国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 实验平台的设计与搭建 |
| 2.1 燃烧室系统 |
| 2.2 管路及辅助系统 |
| 2.3 Tomo-PIV实验系统 |
| 2.3.1 激光器照明系统 |
| 2.3.2 图像采集系统 |
| 2.4 OH*火焰自发光系统 |
| 2.5 2D-PIV实验系统 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 旋流燃烧室空间激光诊断方法 |
| 3.1 Tomo-PIV实验过程 |
| 3.2 数据处理 |
| 3.2.1 图像预处理 |
| 3.2.2 标定与体积自标定 |
| 3.2.3 流场重构和互相关运算 |
| 3.3 流场重构质量评估 |
| 3.3.1 重构质量因子 |
| 3.3.2 信噪比 |
| 3.4 三维速度矢量场的精确度评估 |
| 3.4.1 基于各向同性假设评估速度梯度张量 |
| 3.4.2 散度评估三维速度矢量场 |
| 3.5 2D-PIV与 Tomo-PIV实验速度场比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 旋流燃烧室三维速度场可视化与特征分析 |
| 4.1 旋流数对旋流燃烧室内流场形态影响 |
| 4.1.1 不同旋流数下的速度场 |
| 4.1.2 不同旋流数下的涡量场 |
| 4.2 燃烧对旋流燃烧室内流场形态影响 |
| 4.2.1 冷热态流场速度场对比分析 |
| 4.2.2 冷热态流场涡量场对比分析 |
| 4.3 当量比对旋流燃烧室内流场形态影响 |
| 4.3.1 不同当量比下的火焰形态和速度场 |
| 4.3.2 不同当量比下的涡量场 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）火焰控制下骨料烘干煤粉燃烧器的结构设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 工程背景及研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 国外研究现状和发展趋势 |
| 1.3.2 国内研究现状和发展趋势 |
| 1.4 本文主要研究内容和技术路线 |
| 第二章 骨料烘干煤粉燃烧器设计基础 |
| 2.1 骨料烘干工艺与热力学分析 |
| 2.1.1 骨料烘干工艺 |
| 2.1.2 骨料烘干所需煤粉浓度 |
| 2.1.3 骨料烘干系统燃烧温度 |
| 2.2 煤粉燃烧器连接设备的接口设计 |
| 2.2.1 前置设备(磨煤机) |
| 2.2.2 后置设备(烘干滚筒) |
| 2.3 煤粉燃烧器基本结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 煤粉燃烧控制模型与评价指标的建立 |
| 3.1 煤粉燃烧机理 |
| 3.1.1 煤粉加热和水分蒸发 |
| 3.1.2 挥发分析出及燃烧 |
| 3.1.3 焦炭燃烧及燃尽 |
| 3.2 煤粉燃烧控制模型 |
| 3.2.1 煤粉燃烧基本方程 |
| 3.2.2 湍流模型 |
| 3.2.3 颗粒扩散模型 |
| 3.2.4 煤粉燃烧模型 |
| 3.2.5 热辐射模型 |
| 3.2.6 NO_X生成模型 |
| 3.3 骨料烘干煤粉燃烧器的数值模拟 |
| 3.3.1 计算域网格划分 |
| 3.3.2 边界条件设置 |
| 3.3.3 Fluent中考察指标 |
| 3.4 煤种的影响分析 |
| 3.4.1 煤种对燃烧效率的影响分析 |
| 3.4.2 煤种对NO生成量的影响分析 |
| 3.5 火焰特征与评价指标 |
| 3.5.1 火焰特征的定义 |
| 3.5.2 火焰长度 |
| 3.5.3 火焰直径 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 旋流式煤粉燃烧器结构参数影响分析 |
| 4.1 旋流器的结构 |
| 4.2 旋流式煤粉燃烧器数值模拟方案设计 |
| 4.2.1 旋流器的数值模拟方案设计 |
| 4.2.2 试验数据的处理及分析方法 |
| 4.3 旋流式骨料烘干煤粉燃烧器的数值模拟 |
| 4.3.1 一级旋流器的数值模拟 |
| 4.3.2 二级旋流器的数值模拟 |
| 4.4 结构可行性验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 扩口式煤粉燃烧器结构设计分析 |
| 5.1 扩口式骨料烘干煤粉燃烧器的结构 |
| 5.2 扩口式骨料烘干煤粉燃烧器数值模拟 |
| 5.2.1 试验方案设计 |
| 5.2.2 数值模拟 |
| 5.3 结构可行性验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 钝体式煤粉燃烧器结构设计分析 |
| 6.1 钝体式骨料烘干煤粉燃烧器的结构 |
| 6.2 钝体式骨料烘干煤粉燃烧器试验方案设计 |
| 6.3 钝体式骨料烘干煤粉燃烧器的数值模拟 |
| 6.3.1 不同端径比时火焰特征随锥角的变化规律 |
| 6.3.2 不同锥角时火焰特征随端径比的变化规律 |
| 6.3.3 确立优方案 |
| 6.4 结构可行性验证 |
| 6.5 最优方案的确立 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
| 个人简介 |
（9）双级轴向旋流燃烧室冷态湍流特性的实验和大涡模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 旋流 |
| 1.2.1 单旋流 |
| 1.2.2 双旋流 |
| 1.2.3 旋流数 |
| 1.3 实验测量方法 |
| 1.4 数值模拟方法 |
| 1.5 研究内容 |
| 第二章 实验测量方法 |
| 2.1 PIV技术 |
| 2.2 PIV测量原理 |
| 2.3 示踪粒子 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 数值模拟方法 |
| 3.1 过滤函数 |
| 3.1.1 盒式过滤函数 |
| 3.1.2 高斯滤波函数 |
| 3.2 亚网格应力模型 |
| 3.2.1 Smagoringsky模型 |
| 3.2.2 动态Smagoringsky模型 |
| 3.2.3 局部涡粘度的壁面自适应模型(WALE) |
| 3.2.4 动态湍动能亚网格模型 |
| 3.3 数值模拟软件简介 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 燃烧室结构及计算布局 |
| 4.1 燃烧室结构 |
| 4.2 网格划分 |
| 4.3 网格无关性验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 流场分析 |
| 5.1 实验结果分析 |
| 5.2 轴向速度对比 |
| 5.3 径向速度对比 |
| 5.4 脉动速度对比 |
| 5.5 雷诺应力对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 相干结构分析 |
| 6.1 Q准则分析 |
| 6.2 瞬时压力等值面分析 |
| 6.3 涡度分析 |
| 6.4 进动涡核 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要工作与结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
（10）中心分级燃烧室流场特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃烧过程中氮氧化物生成机理及其危害 |
| 1.3 低排放燃烧技术发展现状 |
| 1.4 中心分级燃烧流场特性国内外研究现状 |
| 1.5 燃烧室流场CFD数值模拟方法发展现状 |
| 1.6 研究的目标和主要工作 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 主要工作 |
| 第2章 数值计算模型燃烧室设计 |
| 2.1 中心分级燃烧室特点 |
| 2.2 模型燃烧室头部方案设计流程简述 |
| 2.2.1 燃烧室设计输入参数 |
| 2.2.2 有效开孔面积及燃烧室气量分配 |
| 2.2.3 预燃级方案设计 |
| 2.2.4 主燃级方案设计 |
| 2.2.5 燃烧室头部整体设计方案 |
| 2.3 火焰筒设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 数值模型及网格划分 |
| 3.1 湍流模型 |
| 3.2 数值模拟参数设置 |
| 3.3 网格划分及网格无关性验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 头部设计参数对流场特性的影响 |
| 4.1 数值计算方案矩阵 |
| 4.2 中心分级燃烧室流场结构 |
| 4.3 主燃级旋流器叶片角对流场的影响 |
| 4.4 预燃级套筒扩张角对流场的影响 |
| 4.5 台阶高度对流场的影响 |
| 4.6 中心分级双旋流流场类型总结 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 中心分级旋流流场形成机制研究 |
| 5.1 中心分级旋流流场的大涡模拟 |
| 5.1.1 数值模型 |
| 5.1.2 几何模型及其简化 |
| 5.1.3 计算流程及参数设置 |
| 5.1.4 网格划分及网格无关性验证 |
| 5.2 计算结果分析 |
| 5.2.1 时均流场分析 |
| 5.2.2 瞬态流场分析 |
| 5.3 限制域出口对中心分级旋流流场的影响研究 |
| 5.3.1 限制域出口堵塞对回流区形状的影响 |
| 5.3.2 限制域出口堵塞对流场压力分布的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、分级进风对旋流燃烧室内湍流燃烧的影响（论文参考文献）
- [1]基于空间激光诊断技术的旋流预混火焰稳定性机理研究[D]. 张帅. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]燃烧室高空低温低压点火试验及数值模拟研究[D]. 王凯兴. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [3]热解气湍流扩散燃烧及排放特性CFD模拟[D]. 颜龙. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]燃烧不稳定机理及其影响因素的全可压缩数值模拟研究[D]. 程豫洲. 浙江大学, 2021(07)
- [5]重型燃气轮机燃烧室污染物排放预估模型研究[D]. 赵巧男. 沈阳工程学院, 2021(02)
- [6]多级旋流分级燃烧室点火/熄火特性、机理和预测方法研究[D]. 杨金虎. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020
- [7]旋流燃烧室空间激光诊断方法与特征分析[D]. 侯俊平. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]火焰控制下骨料烘干煤粉燃烧器的结构设计与分析[D]. 蒋新春. 内蒙古工业大学, 2020
- [9]双级轴向旋流燃烧室冷态湍流特性的实验和大涡模拟研究[D]. 李伟超. 江苏大学, 2020(02)
- [10]中心分级燃烧室流场特性研究[D]. 王泽. 哈尔滨工业大学, 2020(01)