LPP低污染燃烧室两相喷雾燃烧数值研究 被引量：25

1

作者 邓远灏 颜应文 +3 位作者 朱嘉伟 李诗 徐华胜 张靖周 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期353-361,共9页

提出一种带有多点燃油直接喷射双环预混旋流(TAPS/MLDI)头部的贫油预混预蒸发(LPP)低污染圆筒燃烧室,为了获得该燃烧室两相喷雾燃烧流场与燃烧性能,利用Fluent数值研究三种LPP燃烧室头部方案和四种进口工况。计算结果表明:(1)LPP燃烧室... 提出一种带有多点燃油直接喷射双环预混旋流(TAPS/MLDI)头部的贫油预混预蒸发(LPP)低污染圆筒燃烧室,为了获得该燃烧室两相喷雾燃烧流场与燃烧性能,利用Fluent数值研究三种LPP燃烧室头部方案和四种进口工况。计算结果表明:(1)LPP燃烧室头部冷态流场存在中心回流区、角落回流区和唇口回流区,流场结果与PIV试验结果吻合较好。(2)在头部方案不变的情况下,工况从100%推力下降到7%推力时,出口平均温度逐渐下降,污染物NOx排放相应减少。(3)在进口工况不变时,头部方案B燃烧性能相对最优。(4)热力型NOx的生成速率与燃气温度超过1950K区域的大小和最高燃气温度直接相关,热力型NOx的生成主要分布在火焰锋面附近。 展开更多

关键词 贫油预混预蒸发 低污染燃烧室 两相喷雾燃烧 粒子图像测速法 燃烧性能

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LPP低污染燃烧室冷态流场与油雾特性 被引量：10

2

作者 邓远灏 朱嘉伟 +3 位作者 颜应文 马存祥 徐华胜 张靖周 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期162-169,共8页

为了研究某贫油预混预蒸发(Lean premixed prevaporized,LPP)低污染燃烧室冷态流场和油雾特性,本文采用粒子图像测速仪(Particle image velocimetry,PIV)首先试验研究不同进口空气流量对燃烧室冷态流场的影响,其次分别在单开值班级喷嘴... 为了研究某贫油预混预蒸发(Lean premixed prevaporized,LPP)低污染燃烧室冷态流场和油雾特性,本文采用粒子图像测速仪(Particle image velocimetry,PIV)首先试验研究不同进口空气流量对燃烧室冷态流场的影响,其次分别在单开值班级喷嘴、主级喷嘴以及同开主级和值班级喷嘴时,分析了燃油流量分配和值班级喷嘴位置对燃烧室油雾特性的影响。试验结果表明:在LPP燃烧室头部流场存在中心回流区、角落回流区和唇口回流区,中心回流区宽度随着距燃烧室头部距离的增加先逐渐增加,而后逐渐减少,且进口空气流量对燃烧室回流区形状影响不大;单开值班级喷嘴时,供油量增加,燃烧室油雾特性变差;单开主级喷嘴时,主级供油量增加,燃烧室油雾特性得到改善;主级和值班级喷嘴同时打开时,随着主级供油量增加,值班级供油量减少,燃油雾化特性得到改善;值班级喷嘴位于喉道处时燃油雾化效果优于值班级喷嘴在旋流器出口处。 展开更多

关键词 贫油预混预蒸发 低污染燃烧室 冷态流场 油雾场 粒子图像测速仪

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燃煤锅炉高效低污染燃烧特性的试验研究 被引量：1

3

作者 喻红梅 唐必光 +1 位作者 刘勇 曹红加 《锅炉技术》 北大核心 2002年第10期18-20,共3页

以贵溪电厂 40 0t/h锅炉为研究对象 ,通过测试各种工况下锅炉的热效率及NOx排放量 。

关键词 燃煤锅炉 高效低污染燃烧特性 试验 热效率 负荷 配风方式 氮氧化物 电力工业

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大力推广高效节能、低污染燃烧技术

4

作者 吴道君 吴道洪 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期30-33,共4页

关键词 工业燃料 燃烧 节能 低污染燃烧技术

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应用于低污染燃烧的1种燃油分配技术研究 被引量：2

5

作者 王海鹰 胡忠志 +2 位作者 殷锴 李宇宸 马翔 《航空发动机》 2013年第6期48-52,73,共6页

针对民用航空发动机低污染排放要求日益严格的现状及低污染燃烧技术发展的需要,研究了1种应用于低污染燃烧领域的燃油分配技术。阐述了该燃油分配系统的结构,包括燃油系统和燃油分配器的结构及控制回路的结构和原理;利用AMESim软件对该... 针对民用航空发动机低污染排放要求日益严格的现状及低污染燃烧技术发展的需要,研究了1种应用于低污染燃烧领域的燃油分配技术。阐述了该燃油分配系统的结构,包括燃油系统和燃油分配器的结构及控制回路的结构和原理;利用AMESim软件对该系统进行了数值建模仿真,通过分析燃油分配器分级活门打开与关闭2种情况下燃烧室预燃区和主燃区燃油分配量与燃油分配器分配活门开度的关系,得出了燃烧室预燃区和主燃区燃油的分配关系曲线;根据仿真分析结果,从发动机控制回路出发,引出了燃油分配的控制逻辑。研究结果表明:该燃油分配系统能够对进入发动机燃烧室预燃区和主燃区的燃油进行精确的分配控制。 展开更多

关键词 燃油分配 低污染燃烧 燃油系统 航空发动机

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先进的低污染煤粉燃烧技术 被引量：2

6

作者 徐旭常 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 1994年第3期65-71,共7页

本文分析了先进的煤粉燃烧技术应该具有的多种效能，即安全可靠、不结渣、燃烧稳定；具有低ＮＯ＿ｘ燃烧性能；有利于降低ＳＯ＿２的排放。论证了在我国研究开发低ＮＯ＿ｘ煤粉燃烧技术和推广应用不需耗费大量资金，却可大幅度减少ＮＯ... 本文分析了先进的煤粉燃烧技术应该具有的多种效能，即安全可靠、不结渣、燃烧稳定；具有低ＮＯ＿ｘ燃烧性能；有利于降低ＳＯ＿２的排放。论证了在我国研究开发低ＮＯ＿ｘ煤粉燃烧技术和推广应用不需耗费大量资金，却可大幅度减少ＮＯ＿ｘ的污染。还论证了先进的煤粉燃烧技术应采用炉内喷钙并附加增湿技术或排烟循环流化床脱硫技术。 展开更多

关键词 煤粉 燃烧 低污染燃烧 氮氧化物

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某航改燃机氢燃料燃烧室污染排放特性研究 被引量：4

7

作者 巨翃宇 梁红侠 +1 位作者 索建秦 孙付军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期194-206,共13页

为了对氢燃料燃烧室的低污染燃烧组织方案提供技术支撑,根据某航改燃机燃烧室的工况及结构参数,设计了三种氢燃料喷射单元(贫油直接喷射(LDI)单元以及两种贫油预混喷射(LPIA和LPIB)单元),通过数值计算方法研究了其流场特性,燃料-空气混... 为了对氢燃料燃烧室的低污染燃烧组织方案提供技术支撑,根据某航改燃机燃烧室的工况及结构参数,设计了三种氢燃料喷射单元(贫油直接喷射(LDI)单元以及两种贫油预混喷射(LPIA和LPIB)单元),通过数值计算方法研究了其流场特性,燃料-空气混合特性及污染排放特性,然后采用粒子群优化算法(PSO)建立了三种单元的NO_(x)排放回归模型。研究表明:氢气喷射方式对流场结构影响较大。LDI单元的中心回流区(CRZ)脱离喷嘴一段距离,LPIA单元的CRZ径向尺寸最大,LPIB单元的下游流场轴向速度最快;LPIA单元燃烧室内燃料-空气混合相对于其它两个单元更加均匀;在设计工况下,LDI单元的NOx排放量不能满足目前新建燃机的排放标准(@15%O_(2),≤30 mg/m^(3)),而LPI单元的NOx排放能够达标,且LPIA相对于LDI单元可降低81.6%;所建立三个单元NO_(x)排放回归模型考虑了燃烧室进口压力、温度、当量比及气流速度的影响,其决定系数R2分别为0.972,0.969和0.953。本文所采用的单元及其性能数据和建模方法可以为氢燃料燃烧室设计提供有效参考。 展开更多

关键词 燃气轮机 氢燃料 低污染燃烧室 喷射单元 排放特性

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R0110重型燃气轮机燃烧室污染排放性能研究 被引量：27

8

作者 谢刚 祁海鹰 +2 位作者 李宇红 冯冲 陈晓丽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第20期51-57,共7页

我国研发的R0110重型燃气轮机采用干式低污染燃烧室设计。燃烧室具有2种工作模式,为检验其排放性能,在低压模拟条件下针对模式I进行了单管试验。结果表明,在整个负荷范围内,NOx排放均远远超标;CO在负荷≥0.7后均满足设计要求;当参照GE公... 我国研发的R0110重型燃气轮机采用干式低污染燃烧室设计。燃烧室具有2种工作模式,为检验其排放性能,在低压模拟条件下针对模式I进行了单管试验。结果表明,在整个负荷范围内,NOx排放均远远超标;CO在负荷≥0.7后均满足设计要求;当参照GE公司DLN燃烧室的设计特点降低值班燃料比例后,NOx反而增加。分析认为,NOx超标的原因主要是预混燃料比例偏低,预混均匀性相对不足,燃烧区过量空气系数的设计不合理,致使燃烧温度偏高。值班燃料的负面影响是由于原始设计使局部形成了富燃料燃烧的状态。针对以上问题,提出了进一步改善燃烧室的污染排放特性的措施建议。 展开更多

关键词 R0110重型燃气轮机 干式低污染燃烧室 径向分级 污染排放

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空气分级对燃烧室燃烧及污染物排放的影响 被引量：5

9

作者 马文杰 樊未军 +1 位作者 侯木玉 杨茂林 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2004年第4期345-349,共5页

燃烧气体燃料的工业用直流式燃烧装置为射流进气 ,采用空气轴向分级的燃烧组织方式 ,使用多孔板火焰稳定器稳定火焰 .实验在一定的燃料流量和一定的空气总量下 ,改变两级空气的配比 ,采用testo3 60烟气分析仪分别测量燃烧室出口截面的... 燃烧气体燃料的工业用直流式燃烧装置为射流进气 ,采用空气轴向分级的燃烧组织方式 ,使用多孔板火焰稳定器稳定火焰 .实验在一定的燃料流量和一定的空气总量下 ,改变两级空气的配比 ,采用testo3 60烟气分析仪分别测量燃烧室出口截面的温度、NOx 和CO的排放量 .通过对两级空气不同配比情况下燃烧室出口截面温度、CO和NOx 排放量的分析 ,得到两级空气不同配比对燃烧和污染物排放影响的规律 .此外 。 展开更多

关键词 空气分级 NOx 排放 低污染燃烧

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火焰稳定器对直喷式燃烧室污染物生成影响的研究 被引量：1

10

作者 杨阳 樊未军 +1 位作者 杨建辉 杨茂林 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2003年第3期285-289,共5页

研究了不同火焰稳定器对直接喷射式燃烧室燃烧和污染物排放的影响.实验中所用的火焰稳定器为30°、45°和60°旋流角的旋流器和三种开孔率不同的多孔板.采用Testo360燃气测试仪测量不同工况条件下相应的燃烧室出口温度,以及... 研究了不同火焰稳定器对直接喷射式燃烧室燃烧和污染物排放的影响.实验中所用的火焰稳定器为30°、45°和60°旋流角的旋流器和三种开孔率不同的多孔板.采用Testo360燃气测试仪测量不同工况条件下相应的燃烧室出口温度,以及NOx和CO生成量.通过对采用不同火焰稳定器燃烧室所得到的燃烧与排放性能的分析比较,得到了多孔板的开孔率和旋流器的旋流角度对污染物排放的影响结果. 展开更多

关键词 低污染燃烧 NOx排故 多孔板 火焰稳定器 贫油直接喷射(LDI)

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重型燃气轮机DLN燃烧室环形区的优化 被引量：6

11

作者 雷俊勇 李宇红 +1 位作者 由长福 祁海鹰 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期340-344,共5页

为了研究一种引进的燃气轮机干式低污染燃烧室性能并探索其设计方法,采用数值方法计算了该燃烧室环形区的流场和温度场,发现环形区存在燃烧效率低、污染物生成高等不足之处．对可能的设计思路进行了分析,并进一步提出两种结构改进方案,... 为了研究一种引进的燃气轮机干式低污染燃烧室性能并探索其设计方法,采用数值方法计算了该燃烧室环形区的流场和温度场,发现环形区存在燃烧效率低、污染物生成高等不足之处．对可能的设计思路进行了分析,并进一步提出两种结构改进方案,数值计算表明,改进方案可显著提高燃烧效率并降低污染物生成． 展开更多

关键词 重型燃气轮机 干式低污染燃烧室 计算流体力学 湍流剪应力输运模型

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TAPS低排放燃烧室的发展与设计特点分析 被引量：1

12

作者 黎明 刘海杰 《航空制造技术》 北大核心 2014年第1期84-87,共4页

低污染燃烧室的研发必须满足两条基本原则，一是要遵循低污染燃烧的基本原理；二是要满足燃烧室的基本性能要求。采用贫油直接混合加径向分级燃烧技术的TAPS燃烧室在这两者之间做出了很好的平衡与折衷，而且燃烧效率更高、燃烧室出口温... 低污染燃烧室的研发必须满足两条基本原则，一是要遵循低污染燃烧的基本原理；二是要满足燃烧室的基本性能要求。采用贫油直接混合加径向分级燃烧技术的TAPS燃烧室在这两者之间做出了很好的平衡与折衷，而且燃烧效率更高、燃烧室出口温度场更均匀、污染排放更低，能够满足ICAO对2016年后宽体客机发动机NOx排放的目标。 展开更多

关键词 燃烧室 低排放 低污染燃烧 设计 分级燃烧技术 出口温度场 NOX排放 直接混合

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徐华胜 燃烧室技术专家

13

作者 徐华胜 小城 《航空制造技术》 2011年第5期30-31,共2页

请您首先谈一谈先进航空发动机燃烧室技术的发展趋势,特别是民用航空发动机,重点要解决燃烧室什么问题? 徐华胜：燃烧室的功能是将燃料的化学能高效转化为热能,供涡轮膨胀做功,喷气发动机从诞生时采用的单管燃烧室,历经几十年的发展,到... 请您首先谈一谈先进航空发动机燃烧室技术的发展趋势,特别是民用航空发动机,重点要解决燃烧室什么问题? 徐华胜：燃烧室的功能是将燃料的化学能高效转化为热能,供涡轮膨胀做功,喷气发动机从诞生时采用的单管燃烧室,历经几十年的发展,到目前的高温升、高热熔短环形燃烧室,燃烧室的工作压力和温度大幅度提升. 展开更多

关键词 燃烧室 发动机 专家 中航工业 民机 热风炉 徐华 低污染燃烧

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环形燃烧室冷热态发散冷却性能的对比实验 被引量：1

14

作者 吉雍彬 杜世强 +2 位作者 虞江鹏 葛冰 臧述升 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期962-969,共8页

针对燃烧室发散冷却性能的研究,设计了3头部扇段模型燃烧室进行冷热态对比实验.通过对模型环形燃烧室内外环面上的温度进行测量,讨论冷热态时综合冷却效率分布差异,并考察了冷却空气量与主流空气量之比对综合冷却效率的影响规律.结果表... 针对燃烧室发散冷却性能的研究,设计了3头部扇段模型燃烧室进行冷热态对比实验.通过对模型环形燃烧室内外环面上的温度进行测量,讨论冷热态时综合冷却效率分布差异,并考察了冷却空气量与主流空气量之比对综合冷却效率的影响规律.结果表明:发散冷却在冷热态时的综合冷却性能差异显著,主要是由于燃烧反应的发生改变了燃烧室内流场和温度场,进而引起壁面热负荷变化;无论冷态还是热态,在旋流主流的作用下,内环面上的发散气膜相比于外环面更易吹离壁面.随着无量纲流量比的增加,面积平均综合冷却效率均随之增加,但增加幅度逐渐降低. 展开更多

关键词 发散冷却 低污染燃烧室 综合冷却效率

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基于化学反应器网络方法的燃气轮机燃烧室NOx排放研究 被引量：2

15

作者 耿俊杰 田园 +1 位作者 孙逸凡 祁海鹰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4657-4668,共12页

为准确预测某重型燃气轮机燃烧室NO_(x)排放浓度并确定其内部各燃烧区的“贡献”,探明此类低排放燃烧室的设计准则,该文基于化学反应器网络(chemical reactor network,CRN)方法,首先通过敏感性分析研究各反应器体积、初始温度、燃料/空... 为准确预测某重型燃气轮机燃烧室NO_(x)排放浓度并确定其内部各燃烧区的“贡献”,探明此类低排放燃烧室的设计准则,该文基于化学反应器网络(chemical reactor network,CRN)方法,首先通过敏感性分析研究各反应器体积、初始温度、燃料/空气掺混不均匀度等参数对计算准确性的影响,并分析CRN的负荷适用范围。通过CRN方法研究燃烧室负荷、燃烧模式和掺混孔径对NO_(x)排放的影响。结果表明,该低排放燃烧室中心区是NO_(x)的主要贡献者,其设计准则为:将环形区喷嘴和中心喷嘴按照“等功率”设计;通过计算可得满负荷下的NO_(x)排放低于限值20ppm(@15%O_(2))的掺混孔径为44.45mm。结果可为改进CRN方法的应用、优化低污染燃烧室的设计提供一定依据。 展开更多

关键词 化学反应器网络 敏感性分析 干式低污染燃烧室 NO_(x)排放 掺混孔径

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轴向双级反旋预混喷嘴燃烧调整边界实验研究 被引量：1

16

作者 王彤 姜磊 +2 位作者 王博涵 姜向禹 胡宏斌 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期131-140,共10页

干式低污染燃烧室为保证安全、稳定、高效的运行状态,通常需要进行燃烧调整。本文针对一种干式低污染燃烧室用轴向双级反旋预混喷嘴,在常温常压条件下开展燃烧调整边界实验研究。测量并探究了影响燃烧调整边界的因素,如贫熄火边界、污... 干式低污染燃烧室为保证安全、稳定、高效的运行状态,通常需要进行燃烧调整。本文针对一种干式低污染燃烧室用轴向双级反旋预混喷嘴,在常温常压条件下开展燃烧调整边界实验研究。测量并探究了影响燃烧调整边界的因素,如贫熄火边界、污染物排放边界以及动态压力脉动边界,着重分析了喷嘴内的剪切层稳焰机理以及火焰根部跳动与壁面相干作用导致的热声振荡机理。研究结果表明,由NO_(x)、CO、火焰状态、动态压力脉动和熄火边界共同决定的稳定运行边界在低负荷条件下为当量比0.576~0.714,随着热负荷升高,运行边界有所收窄。对比分析了纯甲烷以及掺50%H2两种燃料的燃烧调整边界,燃料加氢后边界整体向低当量比移动,运行窗口宽度得到拓展。 展开更多

关键词 燃气轮机 干式低污染燃烧室 双级反向旋流器 调整边界 热声振荡

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多点喷射贫预混喷嘴流场及排放特性研究 被引量：4

17

作者 孙付军 高非凡 +2 位作者 李洁 索建秦 刘振侠 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期316-326,共11页

基于燃料喷射孔与旋流器中空叶片相耦合的发展趋势和避免贫预混喷嘴发生回火和自燃,本文提出了一种新型的带收敛出口、壁面开冷却孔且中空叶片叶背开喷射孔的多点喷射贫预混喷嘴,试验研究了其流场和污染排放特性,并采用数值计算方法对... 基于燃料喷射孔与旋流器中空叶片相耦合的发展趋势和避免贫预混喷嘴发生回火和自燃,本文提出了一种新型的带收敛出口、壁面开冷却孔且中空叶片叶背开喷射孔的多点喷射贫预混喷嘴,试验研究了其流场和污染排放特性,并采用数值计算方法对流场和燃料/空气混合特性进行了补充研究。结果表明:主回流区脱离喷嘴出口一段距离,有利于产生脱体火焰而防止发生自燃和回火,且本文喷嘴出口温度监测结果也证实了在喷嘴内未发生自燃和回火;不同压力状态下喷嘴出口截面混合不均匀度SMV(Spatial Mixing Variance)均在4.7%左右,满足低污染燃烧室SMV低于5%的要求;并且污染物排放试验结果表明,贫预混喷嘴能同时满足NO_(x)和CO排放要求(@15%O_(2))的Φ_(dome)范围较宽,为0.65~0.82,能减少其应用在全环燃烧室的分级数,另外当Φ_(dome)低于0.70时,贫预混喷嘴的NO_(x)排放低于1×10^(-5)(@15%O_(2))。本文提出的新型贫预混喷嘴能满足燃气轮机低污染排放要求。 展开更多

关键词 燃气轮机 低污染燃烧室 多点喷射 贫预混喷嘴 预混不均匀度 排放特性

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多点喷射贫预混喷嘴燃料/空气混合特性研究 被引量：4

18

作者 孙付军 郭璐华 +2 位作者 李辉 李洁 索建秦 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期210-220,共11页

基于燃料喷射孔与叶片相耦合的发展趋势,提出了一种新型的带纯收敛出口段的贫预混喷嘴,其燃料喷射孔位于旋流器中空叶片上。验证了采用CO_(2)代替CH4研究混合特性的可行性,采用试验和数值计算相结合的方式研究了喷嘴关键结构参数(叶片... 基于燃料喷射孔与叶片相耦合的发展趋势,提出了一种新型的带纯收敛出口段的贫预混喷嘴,其燃料喷射孔位于旋流器中空叶片上。验证了采用CO_(2)代替CH4研究混合特性的可行性,采用试验和数值计算相结合的方式研究了喷嘴关键结构参数(叶片角度、喷孔孔径和预混段长度)及气动参数(主流空气温度和压力)对喷嘴混合特性的影响。结果表明:旋流器叶片角度增大会增加旋流湍流度进而提高混合均匀度,而喷孔孔径通过控制穿透深度来影响燃料/空气混合特性,加长预混段尽管有利于混合更均匀,但同时会削弱旋流强度而影响燃烧室火焰稳定性。由于燃烧室流动处于“自模化区”,主流空气压力对混合均匀度无显著影响,而温度升高会缩短预混时间使混合均匀度降低。另外不同结构参数的喷嘴在回流区起始点所在截面的SMV (Spatial Mixing Variance)均低于5×10^(-4),验证了喷射孔与旋流器叶片相耦合的喷嘴能满足贫预混燃烧室混合均匀度要求。 展开更多

关键词 燃气轮机 低污染燃烧室 多点喷射 贫预混喷嘴 混合特性 预混不均匀度

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