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微混喷嘴形状及内置支板对掺混特性影响研究
1
作者
张金金
肖坤
+1 位作者
康乐
马朝恺
《推进技术》
北大核心
2025年第5期153-164,共12页
微混喷嘴的掺混特性对提高氢燃料燃烧均匀性,降低氮氧化物排放,避免回火和燃烧不稳定性等氢燃烧关键问题至为重要。本文采用数值模拟的方法对单管微混喷嘴的冷态内部流动和氢燃料/空气掺混特性展开了研究,考察了不同喷管形状和有无燃料...
微混喷嘴的掺混特性对提高氢燃料燃烧均匀性,降低氮氧化物排放,避免回火和燃烧不稳定性等氢燃烧关键问题至为重要。本文采用数值模拟的方法对单管微混喷嘴的冷态内部流动和氢燃料/空气掺混特性展开了研究,考察了不同喷管形状和有无燃料入口前内置小支板对喷嘴压力损失和掺混均匀度的影响。以四种不同微混喷嘴作为研究对象,分别为圆型喷嘴、带小支板的圆型喷嘴、三角型喷嘴和带小支板的三角型喷嘴。在压力损失小于2%限制条件下,对两种带有小支板的喷嘴进行了正交设计优化,进而与无小支板设计开展对比分析。研究发现,圆型喷嘴和三角型喷嘴出口的掺混均匀性指数分别为0.83和0.94。加入小支板后,其导致的流动分离和低压区使得燃料的穿透性更强,促进了燃料和空气的掺混。带小支板的圆型喷嘴掺混均匀度提高8.4%,带小支板的三角型喷嘴掺混均匀度提高2.1%。结果表明,与圆型喷嘴相比,三角型喷嘴可有效强化氢燃料/空气掺混;增加小支板对圆型喷嘴的掺混均匀度提高幅度较大;而三角型喷嘴在无小支板条件下掺混均匀度已较高,所以增加小支板带来的提升较小。综上所述,通过改变喷嘴形状或增设小支板可在较小压力损失下实现掺混均匀度的提高。
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关键词
微混喷嘴
三角型
喷嘴
掺
混
均匀度
小支板
掺
混
增强
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职称材料
燃料灵活性对不同入口条件下微混组合喷嘴燃烧特性的影响研究
2
作者
陈登科
刘伟
+6 位作者
邱朋华
孙锐
陈孟石
赵义军
张林瑶
刘栗
邢畅
《燃烧科学与技术》
北大核心
2025年第3期235-244,共10页
针对中/低热值合成气,基于环形射流微混组合喷嘴,在不同的绝热火焰温度和喷嘴出口空气流速下,开展了热态试验研究.结果表明:燃用中热值合成气时,射流火焰相互独立,随着绝热火焰温度增加,火焰结构由V型转变为M型,火焰释热率逐渐增加.燃...
针对中/低热值合成气,基于环形射流微混组合喷嘴,在不同的绝热火焰温度和喷嘴出口空气流速下,开展了热态试验研究.结果表明:燃用中热值合成气时,射流火焰相互独立,随着绝热火焰温度增加,火焰结构由V型转变为M型,火焰释热率逐渐增加.燃用低热值合成气时,射流火焰之间出现明显的叠加合并现象.CO生成量会随着绝热火焰温度及流速的增加而增大,但在试验工况下,均不高于15×10^(-6)(φ_(O_(2))=15%).NO排放随绝热火焰温度增加快速增多,但均不高于13×10^(-6)(φ_(O_(2))=15%),流速增加有利于降低NO排放,同时低热值合成气相较于中热值合成气有更低的NO排放能力.
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关键词
燃气轮机
微
混
组合
喷嘴
合成气
燃烧特性
NO排放
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职称材料
题名
微混喷嘴形状及内置支板对掺混特性影响研究
1
作者
张金金
肖坤
康乐
马朝恺
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《推进技术》
北大核心
2025年第5期153-164,共12页
基金
基础加强计划技术领域基金(2021-JCJQ-JJ-0332)。
文摘
微混喷嘴的掺混特性对提高氢燃料燃烧均匀性,降低氮氧化物排放,避免回火和燃烧不稳定性等氢燃烧关键问题至为重要。本文采用数值模拟的方法对单管微混喷嘴的冷态内部流动和氢燃料/空气掺混特性展开了研究,考察了不同喷管形状和有无燃料入口前内置小支板对喷嘴压力损失和掺混均匀度的影响。以四种不同微混喷嘴作为研究对象,分别为圆型喷嘴、带小支板的圆型喷嘴、三角型喷嘴和带小支板的三角型喷嘴。在压力损失小于2%限制条件下,对两种带有小支板的喷嘴进行了正交设计优化,进而与无小支板设计开展对比分析。研究发现,圆型喷嘴和三角型喷嘴出口的掺混均匀性指数分别为0.83和0.94。加入小支板后,其导致的流动分离和低压区使得燃料的穿透性更强,促进了燃料和空气的掺混。带小支板的圆型喷嘴掺混均匀度提高8.4%,带小支板的三角型喷嘴掺混均匀度提高2.1%。结果表明,与圆型喷嘴相比,三角型喷嘴可有效强化氢燃料/空气掺混;增加小支板对圆型喷嘴的掺混均匀度提高幅度较大;而三角型喷嘴在无小支板条件下掺混均匀度已较高,所以增加小支板带来的提升较小。综上所述,通过改变喷嘴形状或增设小支板可在较小压力损失下实现掺混均匀度的提高。
关键词
微混喷嘴
三角型
喷嘴
掺
混
均匀度
小支板
掺
混
增强
Keywords
Micromixing nozzle
Triangular nozzle
Mixing uniformity
Strut
Mixing enhancement
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
燃料灵活性对不同入口条件下微混组合喷嘴燃烧特性的影响研究
2
作者
陈登科
刘伟
邱朋华
孙锐
陈孟石
赵义军
张林瑶
刘栗
邢畅
机构
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
出处
《燃烧科学与技术》
北大核心
2025年第3期235-244,共10页
基金
国家科技重大专项(J2019-Ⅲ-0018-0062).
文摘
针对中/低热值合成气,基于环形射流微混组合喷嘴,在不同的绝热火焰温度和喷嘴出口空气流速下,开展了热态试验研究.结果表明:燃用中热值合成气时,射流火焰相互独立,随着绝热火焰温度增加,火焰结构由V型转变为M型,火焰释热率逐渐增加.燃用低热值合成气时,射流火焰之间出现明显的叠加合并现象.CO生成量会随着绝热火焰温度及流速的增加而增大,但在试验工况下,均不高于15×10^(-6)(φ_(O_(2))=15%).NO排放随绝热火焰温度增加快速增多,但均不高于13×10^(-6)(φ_(O_(2))=15%),流速增加有利于降低NO排放,同时低热值合成气相较于中热值合成气有更低的NO排放能力.
关键词
燃气轮机
微
混
组合
喷嘴
合成气
燃烧特性
NO排放
Keywords
gas turbines
micro-mixing combined nozzle
syngas
combustion characteristics
NO emission
分类号
TK11 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微混喷嘴形状及内置支板对掺混特性影响研究
张金金
肖坤
康乐
马朝恺
《推进技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
燃料灵活性对不同入口条件下微混组合喷嘴燃烧特性的影响研究
陈登科
刘伟
邱朋华
孙锐
陈孟石
赵义军
张林瑶
刘栗
邢畅
《燃烧科学与技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
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