贫油部分预混预蒸发燃烧室排放性能研究

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摘要

ABSTRACT

图表清单

注释表

缩略词

绪论

背景

燃气轮机燃烧室污染排放物的生成机理及影响因素

1.2.1一氧化碳（CO）生成机理及影响因素

1.2.2未燃碳氢（UHC）生成机理及影响因素

1.2.3氮氧化物（NOx）生成机理及影响因素

1.2.4冒烟（Smoke）生成机理及影响因素

民用燃气轮机污染排放标准

1.3.1标准制定机构ICAO和CAEP

1.3.2 CAEP污染排放标准

国内外贫油预混预蒸发低排放燃烧室研究现状

1.4.1 GE公司TAPS燃烧室研究综述

1.4.2 RR公司Lean-burn燃烧室研究综述

1.4.3 日本贫油预混预蒸发燃烧室研究综述

1.4.4 其他贫油预混预蒸发燃烧室研究综述

1.4.5 国内研究现状

本文研究目标和重点研究内容

中心分级贫油预混预蒸发燃烧室头部油气匹配方案研究

设计参数与指标分析

2.1.1设计参数

2.1.2污染排放的指标分配

2.1.3污染排放化学动力学分析

中心分级贫油预混预蒸发燃烧室总体设计

2.2.1火焰筒总有效开孔面积

2.2.2燃烧室基本尺寸选取

中心分级贫油预混预蒸发燃烧室头部油气匹配方案设计

2.3.1关键设计要点分析

2.3.2 DIPME燃烧室头部预燃级和主燃级油气匹配方案设计

2.3.3 DIPME燃烧室头部设计

中心分级贫油预混预蒸发燃烧室其他系统设计

2.4.1燃油喷嘴设计

2.4.2火焰筒冷却设计

燃烧室流量分配验算

小结

中心分级贫油预混预蒸发单头部燃烧室数值仿真

数值计算方法

3.1.1控制方程

3.1.2物理化学模型

计算模型、网格划分与数值设置

3.2.1计算模型

3.2.2网格划分

3.2.3数值设置与计算工况

冷态流场数值模拟结果与分析

3.3.1组合方案1

3.3.2组合方案2

3.3.3冷态结果对比

燃烧性能数值模拟结果与分析

3.4.1油雾场

3.4.2温度场

3.4.3燃烧性能结果对比

NOx排放数值模拟结果与分析

小结

单头部燃烧室冷态流场与油雾场试验研究

中心分级贫油预混预蒸发单头部燃烧室雾化试验件介绍

试验装置与单头部雾化试验件试验方案

4.2.1 PIV测试系统介绍

4.2.2单头部雾化试验件冷态流场试验方案

4.2.3单头部雾化试验件油雾场试验方案

单头部雾化试验件冷态流场试验结果与分析

4.3.1测量截面与试验工况

4.3.2工况1试验结果与分析

4.3.3工况2试验结果与分析

4.3.4冷态流场试验与计算结果对比

4.3.5冷态流场试验小结

单头部雾化试验件油雾场试验结果与分析

4.4.1试验工况

4.4.2单开预燃级离心喷嘴油雾特性结果分析

4.4.3主燃级与预燃级喷嘴同开油雾特性结果分析

4.4.4平均SMD和分布指数分析

4.4.5油雾场试验小结

小结

单头部燃烧室综合燃烧性能和污染排放试验研究

中心分级贫油预混预蒸发单头部燃烧室燃烧试验件介绍

试验设备与测量装置

5.2.1试验设备

5.2.2测量装置

试验工况

数据处理方法

试验结果及分析

5.5.1流量分配试验

5.5.2慢车工况试验

5.5.3返场工况试验

5.5.4巡航工况试验

5.5.5爬升工况试验

5.5.6起飞工况试验

5.5.7 LTO循环分析

小结

总结与展望

总结

本文的创新成果

未来工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文