船用低排放塔式分级燃烧室主燃级喷嘴结构优化研究

作     者：陆景贺 刘潇 刘恩惠 李淑英 杨家龙 郑洪涛 LU Jing-he;LIU Xiao;LIU En-hui;LI Shu-ying;YANG Jia-long;ZHENG Hong-tao

作者机构：哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 

基　　金：国家科技重大专项(J2019-Ⅲ-0012-0055) 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2022年第43卷第9期

页      码：245-253页

摘      要：为了满足船舶燃气轮机污染物排放的需求,设计了一种低排放塔式分级燃烧室,并对其主燃级喷嘴进行结构优化,利用数值模拟方法详细研究了不同喷嘴结构下燃烧室的流场特性及性能参数。结果表明,主燃级由直射式喷嘴更换为空气雾化喷嘴时,可有效避免旋流器壁面燃油积碳;燃烧室内油气掺混水平提高,出口温度分布品质改善,出口NO和CO排放量分别降低71.4%和60%。针对空气雾化喷嘴,燃油管道出口与喷嘴出口之间的高度与其内径之比(H/D)对燃烧室油气分布特性和中截面温度分布的影响远高于其空气出口结构形式,H/D过大或过小时,油气掺混水平恶化,污染物排放量增加。燃烧室出口径向温度分布系数随H/D的增大而减小。综合分析燃烧室油气分布、温度分布和性能参数,确定最优喷嘴的H/D=2,空气出口结构为圆柱型。

主 题 词：船舶燃气轮机 燃烧室 喷嘴 雾化 掺混特性 流场 结构优化 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13675/j.cnki.tjjs.210352

馆 藏 号：203114148...