微混喷嘴结构对氢混燃料/空气掺混均匀性的影响分析

摘要：

采用数值仿真方法开展了燃气轮机燃烧室微混喷嘴中富氢燃料/空气掺混均匀性问题研究.首先分析了三种不同微混喷嘴结构的燃料浓度分布和掺混均匀性指数变化规律,发现采用燃料轴向进气、空气径向进气的燃料/空气掺混方式,能够在合理的总压损失范围内,获得更好的掺混均匀性.然后分析了三种喷嘴的流场特性,不同径向位置处的轴向速度分布表明,燃料和空气的射流速度会对喷嘴内燃料/空气掺混水平造成影响,燃料径向喷入和从喷嘴中心区域轴向喷入在轴向高速射流作用下被吹向下游,不能均匀的沿径向扩散并分布到喷嘴流道内部,使燃料/空气掺混均匀性提高受限.最后分析了富氢燃料中氢含量变化对掺混均匀性的影响,研究结果表明,氢含量变化会带来燃料射流速度的改变,当燃料射流速度超出合理范围后,会导致掺混均匀性下降.研究结果为微混喷嘴燃料/空气喷注策略设计提供参考.

关键词：燃气轮机、富氢燃料、微混燃烧器、掺混均匀性、射流速度

所属期刊栏目：36

分类号：TK16(热力工程、热机)

资助基金：中国科学院战略性先导科技专项XDA29050500

在线出版日期：2023-04-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：25-31