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多引射旋转预混燃烧器文丘力引射器的数值模拟和实验研究

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1绪论

1. 1燃烧器燃烧方式概述

1. 2引射器概述

1. 3引射器的国内外研究现状

1. 4研究课题的提出

1. 5本文的研究内容

1. 6本章总结

2 燃气文丘力引射器的实验研究

2. 1实验原理

2. 2 实验系统

2. 3 实验准备

2. 4 实验研究

2. 5 本章小结

3 数学物理模型

3. 1 研究对象几何模型

3. 2 数学模型

3. 3边界条件

3. 4计算网格模型

3. 5 F luent数值计算步骤

3. 6本章总结

4引射器结构参数的数值模拟研究

4. 1引射器结构参数优化方法

4. 2喷嘴入口长度参数优化

4. 3喉口直径参数优化

4. 4扩压段长度参数优化

4. 5喷嘴直径参数优化

4. 6引射速度对引射器性能参数的影响

4. 7本章小结

5 全文总结

致谢

参考文献

附录

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摘要

对某些全预混燃气燃烧器,预混的空气完全由引射器供给。因此,提高全预混燃烧器的引射器的工作性能,使得燃气能够引射足够的空气以及燃气能够与空气进行充分的混合,能够大大提高全预混燃烧器的燃烧效率。
  在自行设计的某实验研究用的多引射旋转全预混家用燃烧器的基础上,利用数值模拟和实验的方式对该燃烧器的文丘力管(引射器结构)进行参数优化研究。在参数优化时,需要综合考虑引射器性能参数:引射系数、混合燃气在出口截面的一次空气系数和混合当量比系数,引射系数主要表征引射器的引射性能,一次空气系数和混合当量比系数主要表征混合燃气的混合情况。
  利用二分搜索法研究了喷嘴入口长度结构参数的优化问题,结果表明,数值模拟的结果与实验结果基本一致,表明采用数值模拟方式来研究燃烧器的引射器几何结构参数优化问题是十分可靠的。研究得出喷嘴入口长度参数为5 mm,喉口直径的最优参数为25 mm,喷嘴直径的最优参数为5 mm,扩压段的最优参数为162 mm。分别采用实验和数值模拟的方式研究了燃气的引射速度对引射器工作性能的影响,结果表明引射速度对引射器的几何结构参数优化问题的影响不大。

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