贫油预混预蒸发燃烧室排放试验研究 被引量：12

1

作者 邓远灏 马存祥 +2 位作者 郭凯 徐华胜 张靖周 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期691-697,共7页

提出一种采用直接喷射和部分预混预蒸发(DIPME)混合燃烧技术的中心分级燃烧室,这种DIPME燃烧室具有低工况稳定燃烧,高工况低NOx排放的特征。对采用该燃烧技术的单头部DIPME燃烧室进行LTO循环4个工况(慢车、返场、爬升和起飞)试验研究。... 提出一种采用直接喷射和部分预混预蒸发(DIPME)混合燃烧技术的中心分级燃烧室,这种DIPME燃烧室具有低工况稳定燃烧,高工况低NOx排放的特征。对采用该燃烧技术的单头部DIPME燃烧室进行LTO循环4个工况(慢车、返场、爬升和起飞)试验研究。研究结果表明:除慢车工况的燃烧效率接近0.99外,其余工况的燃烧效率均大于0.995;在LTO循环内DIPME燃烧室的CO,UHC和NOx排放均满足CAEP/6排放标准,其中NOx比CAEP/6低60.8%;同采用富油燃烧技术的燃烧室相比,采用该技术的DIPME燃烧室在降低CO和UHC排放上并没有什么优势,但在降低NOx排放上潜力巨大。 展开更多

关键词 贫油预混预蒸发 燃烧室 起飞着陆循环 燃烧效率 排放

在线阅读 下载PDF 职称材料

声音信号在贫油预混预蒸发振荡燃烧分析中的应用 被引量：1

2

作者 张自来 杜世强 +2 位作者 葛冰 孙培锋 臧述升 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期114-119,共6页

为研究声音信号在贫油预混预蒸发(LPP)燃烧室热声耦合振荡分析中的应用,设计并搭建了LPP燃烧室振荡燃烧试验台,完成了燃烧室振荡燃烧下的声-热参数对比试验,并对燃烧装置进行声学模态分析.结果表明:在主频附近,燃烧室与预混室内的声场... 为研究声音信号在贫油预混预蒸发(LPP)燃烧室热声耦合振荡分析中的应用,设计并搭建了LPP燃烧室振荡燃烧试验台,完成了燃烧室振荡燃烧下的声-热参数对比试验,并对燃烧装置进行声学模态分析.结果表明:在主频附近,燃烧室与预混室内的声场具有相互耦合作用;在相同入口空气流速下,燃烧室的主频与燃油质量流量成正比,在相同燃油质量流量下,燃烧室的振荡主频不变;在过渡状态下,声音信号可反映出在点火、稳定到振荡燃烧、振荡到稳定燃烧和熄火工况下,燃烧室内燃烧状态的变化;试验中测得的声音信号主频为2阶轴向振荡模态. 展开更多

关键词 贫油预混预蒸发 燃烧室 热声耦合振荡 声学模态

在线阅读 下载PDF 职称材料

贫油预混预蒸发燃烧室燃烧不稳定性试验研究 被引量：6

3

作者 马存祥 孙露 +2 位作者 马鑫 邓远灏 徐华胜 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期602-607,共6页

为研究贫油预混预蒸发燃烧室燃烧不稳定性及其与污染排放之间的相互影响关系,针对一种中心分级的贫油预混预蒸发圆形单头部燃烧室为研究对象,在巡航状态、85%工况和100%工况(模拟)开展了圆形单头部燃烧室沿程压力脉动和燃烧性能的测量,... 为研究贫油预混预蒸发燃烧室燃烧不稳定性及其与污染排放之间的相互影响关系,针对一种中心分级的贫油预混预蒸发圆形单头部燃烧室为研究对象,在巡航状态、85%工况和100%工况(模拟)开展了圆形单头部燃烧室沿程压力脉动和燃烧性能的测量,分析研究了燃烧不稳定性的变化规律和影响因素以及与NO_x排放的相互关系。试验结果表明,燃油分配比例、头部当量比、燃烧室进口参数(压力、温度、速度等)都对燃烧不稳定性有影响,且影响程度不同;燃烧室压力脉动和NO_x排放指数均与火焰筒头部当量比呈正相关关系,两者在一定程度上协同变化。 展开更多

关键词 贫油预混预蒸发燃烧 单头部燃烧室 燃烧不稳定性 压力脉动 NOX排放

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于贫油预混蒸发(LPP)的多点喷射低污染燃烧室头部方案研究 被引量：4

4

作者 王铮钧 索建秦 +2 位作者 黎明 梁红侠 赵聪聪 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第34期10409-10416,10420,共9页

对设计的基于贫油预混蒸发(LPP)的多点喷射低污染燃烧室头部方案,对其性能进行了数值研究。头部为中心分级燃烧,设计为同心圆式主、副模分区燃烧方式。主模燃油为多点喷射。应用CFX软件,从冷态流动、热态燃烧和污染物生成等三方面,对该... 对设计的基于贫油预混蒸发(LPP)的多点喷射低污染燃烧室头部方案,对其性能进行了数值研究。头部为中心分级燃烧,设计为同心圆式主、副模分区燃烧方式。主模燃油为多点喷射。应用CFX软件,从冷态流动、热态燃烧和污染物生成等三方面,对该燃烧室模型进行了研究。结果表明:冷态流动时慢车工况的回流区大于起飞工况,从设计上有效避免了回火与自燃的发生;慢车工况燃烧时因为直混燃烧,局部温度可达2 400 K以上;起飞工况燃烧时,主模燃油蒸发较好,但混合不是十分均匀,主、副模分区燃烧,主模火焰最高温度低于副模。对头部冷却和火焰筒中间1/3壁面应增大冷却效果。燃烧室燃烧效率非常接近100%。两个工况的污染物均集中于副模高温区,但总体生成量均很小。 展开更多

关键词 燃烧室 低污染 贫油预混预蒸发 多点喷射 CFX

在线阅读 下载PDF 职称材料

甲烷/空气预混火焰回火特性数值模拟 被引量：7

5

作者 吴泽俊 何小民 +2 位作者 葛佳伟 洪亮 薛冲 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1347-1354,共8页

为了获得有效的预测回火极限的数值模拟方法,对甲烷/空气预混火焰进行了数值模拟。采用不同的反应机理和燃烧模型,针对一个二维轴对称的本生灯,分别对甲烷/空气预混层流火焰和湍流火焰进行了数值模拟,预测了甲烷/空气预混火焰的回火特性... 为了获得有效的预测回火极限的数值模拟方法,对甲烷/空气预混火焰进行了数值模拟。采用不同的反应机理和燃烧模型,针对一个二维轴对称的本生灯,分别对甲烷/空气预混层流火焰和湍流火焰进行了数值模拟,预测了甲烷/空气预混火焰的回火特性,并与Johnson的实验结果进行了对比。对层流火焰的模拟结果表明,采用Smooke-46反应机理能够较为准确地预测层流回火极限。而单步化学反应所预测的层流回火极限要比实验值低得多,这说明单步化学反应下的火焰更难以发生回火。对湍流火焰的模拟结果表明,涡耗散概念模型比有限速率模型更准确地预测了湍流回火极限。有限速率模型所预测的回火极限略高于实验值。 展开更多

关键词 贫油预混预蒸发 回火 数值模拟 层流有限速率模型 涡耗散概念模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

LPP低污染燃烧室两相喷雾燃烧数值研究 被引量：25

6

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

LPP低污染燃烧室冷态流场与油雾特性 被引量：10

7

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LPP的多点喷射低污染燃烧室头部方案优化研究 被引量：5

8

作者 王铮钧 索建秦 +2 位作者 黎明 梁红侠 赵聪聪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1036-1045,共10页

为了研究贫油预混预蒸发（LPP）燃烧室的性能,设计了两个方案的单管燃烧室。两个方案都采用同心圆式主、副模分区燃烧方式,主模燃油为多点喷射,副模为离心式压力雾化喷嘴。其中方案A主模从外向内喷油,方案B主模从内向外喷油。采用ANSYS ... 为了研究贫油预混预蒸发（LPP）燃烧室的性能,设计了两个方案的单管燃烧室。两个方案都采用同心圆式主、副模分区燃烧方式,主模燃油为多点喷射,副模为离心式压力雾化喷嘴。其中方案A主模从外向内喷油,方案B主模从内向外喷油。采用ANSYS CFX软件,对慢车工况和起飞工况的燃烧室进行了数值研究。计算结果表明：流量分配与设计值接近;总压损失介于4%~4.8%;燃烧室有较稳定的回流区和主模出口处大于100m/s的气流轴向速度;工况1时副模富油燃烧,火焰温度高;工况2时主、副模火焰相互独立,主模火焰存在因燃油分布不均匀而产生的高温点;两个方案的出口热点指标均小于0.26;燃烧效率大于99%;污染物排放水平与国际先进水平相近。两个方案在各方面性能上基本接近,方案A略微优于B。 展开更多

关键词 燃烧室 低污染 贫油预混预蒸发 多点喷射

在线阅读 下载PDF 职称材料

航空发动机极端条件下液雾自燃特性研究进展 被引量：2

9

作者 高伟 张弛 +1 位作者 贺春龙 林宇震 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期29-40,共12页

贫油预混预蒸发(LPP)燃烧是目前最先进的民用航空发动机低排放燃烧技术,但在预混过程中面临的自燃与回火等风险,已成为制约其发展的瓶颈问题。在航空发动机燃烧室的高温(最高1000K)、高压(最高6MPa)来流极端条件下,预混预蒸发段内自燃... 贫油预混预蒸发(LPP)燃烧是目前最先进的民用航空发动机低排放燃烧技术,但在预混过程中面临的自燃与回火等风险,已成为制约其发展的瓶颈问题。在航空发动机燃烧室的高温(最高1000K)、高压(最高6MPa)来流极端条件下,预混预蒸发段内自燃属于受限空间内的液雾自燃,本文对与液雾自燃相关的实验研究进行回顾和分析。首先,描述民用航空发动机LPP燃烧室内的液雾自燃过程,分析液雾自燃的影响因素和特点,指出液雾自燃的重点研究方向;其次,对与液雾自燃密切相关的化学自燃研究进行简要综述,总结各物理参数对化学自燃的影响规律;最后,重点分析液雾自燃的实验研究现状,展示航空发动机极端条件下的液雾自燃随机性研究进展,探讨液雾自燃研究面临的问题和后续发展趋势。 展开更多

关键词 航空发动机 低排放燃烧室 贫油预混预蒸发燃烧 液雾自燃

在线阅读 下载PDF 职称材料

典型工况下低排放燃烧室的压力振荡特性 被引量：3

10

作者 李文朝 林宇震 秦皓 《航空发动机》 2016年第2期61-66,共6页

为了研究低排放燃烧室在典型工况下的压力振荡特性,针对模型燃烧室进行了燃烧自激振荡特性试验。在试验中测量了采用贫油预混预蒸发（LPP）燃烧技术的低排放燃烧室在典型工况下的压力振荡频率和幅值,在燃烧室进口压力为1.10~2.77MPa、... 为了研究低排放燃烧室在典型工况下的压力振荡特性,针对模型燃烧室进行了燃烧自激振荡特性试验。在试验中测量了采用贫油预混预蒸发（LPP）燃烧技术的低排放燃烧室在典型工况下的压力振荡频率和幅值,在燃烧室进口压力为1.10~2.77MPa、燃烧室进口温度为656~845 K、燃烧室压降为3.41%~4.35%范围内,分析了燃油粒径变化对振荡特性的影响。分析结果表明：局部当量比脉动是引发燃烧不稳定的因素之一。通过计算燃油二次雾化状态下的液滴最大粒径,发现燃油液滴粒径的变化对主燃级出口处的局部当量比脉动有直接影响,从而引起燃烧室压力振荡幅值和频率的变化。 展开更多

关键词 压力振荡 燃油粒径 局部当量比脉动 低排放燃烧室 贫油预混预蒸发 中心分级 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

中心分级燃烧室雾化特性试验研究 被引量：8

11

作者 刘易安 郭志辉 张漫 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1824-1831,共8页

为了研究中心分级燃烧室雾化特性,设计中心分级燃烧室头部进行雾化特性试验研究。头部预燃级采用贫油直接喷射,主燃级采用预混预蒸发。试验采用了相位多普勒粒子分析仪测量液滴粒径及速度,用10μm以下的小液滴速度近似流场速度。实验结... 为了研究中心分级燃烧室雾化特性,设计中心分级燃烧室头部进行雾化特性试验研究。头部预燃级采用贫油直接喷射,主燃级采用预混预蒸发。试验采用了相位多普勒粒子分析仪测量液滴粒径及速度,用10μm以下的小液滴速度近似流场速度。实验结果表明:流场具有中心回流区(PRZ)、唇口回流区、角落回流区(CRZ)、预燃级高速射流区及主燃级高速射流区等结构;流场结构对称且受工况改变影响较小;大液滴集中在中心回流区及角落回流区。中心分级燃烧室不同于其他分级燃烧室,其具有特殊的流场结构及燃油雾化分布规律;在近场流场区域65μm^75μm液滴集中在PRZ区域和CRZ区域;近场区域内Case 4雾化D32是Case 3的60%。 展开更多

关键词 中心分级燃烧室 贫油预混预蒸发 雾化 试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

主燃级基于旋流直射式喷嘴的超低排放燃烧室实验研究 被引量：5

12

作者 马存祥 唐军 +3 位作者 邓远灏 郭凯 房人麟 雷浩 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期126-136,共11页

为了实现航空发动机超低NOx超低排放的目标,本文提出贫油预混预蒸发低排放燃烧室主燃级采用旋流直射式喷嘴技术,达到主燃级燃油和空气强化混合的效果,获得良好均匀性的油气混合物进行燃烧。在单头部燃烧室试验件上实验研究了LTO循环4个... 为了实现航空发动机超低NOx超低排放的目标,本文提出贫油预混预蒸发低排放燃烧室主燃级采用旋流直射式喷嘴技术,达到主燃级燃油和空气强化混合的效果,获得良好均匀性的油气混合物进行燃烧。在单头部燃烧室试验件上实验研究了LTO循环4个工况(慢车、进场、爬升和起飞)的燃烧性能和污染排放性能。研究结果表明:除慢车工况的燃烧效率接近0.99外,其余工况的燃烧效率均大于0.995;在LTO循环内,CO,UHC和NO_(x)排放均比CAEP/6排放标准降低50%以上,且NOx比CAEP/6低72.5%,达到了超低排放的目标;同时与其他各型低排放燃烧室相比,起飞工况、爬升工况的NOx排放在LTO循环中的占比均有较大幅度的降低。 展开更多

关键词 贫油预混预蒸发 超低排放 燃烧室 旋流直射式喷嘴 NOX排放

在线阅读 下载PDF 职称材料