富油/粹熄/贫油（RQL）燃烧室性能和排放的实验研究

发布时间：2023-11-15 20:11

　　富油/焠熄/贫油(RQL)燃烧技术是具有发展潜力的低污染燃烧技术。该燃烧技术将燃烧室分为富油区,焠熄区和贫油区,采用焠熄技术快速实现从富油燃烧到贫油燃烧的转换,使整个燃烧室工作在NOx生成量较少的环境中,从而降低NOx的排放。RQL燃烧技术具有良好燃烧稳定性和较低的污染物排放,被先进民航发动机燃烧室广泛采用。此外它对燃料的成分变化具有很强适应性,可燃用中低热值燃料,因此在地面燃机也开始研究该类燃烧技术。我国目前对RQL燃烧技术的研究还处于起步阶段,该项技术的实验研究更为缺乏。本文首先设计了三头部环形扇段RQL模型燃烧室并建立了可视化实验台,基于平面激光诱导荧光(PLIF)法并采用丙酮示踪焠熄空气,对焠熄空气和头部主流空气掺混后的丙酮浓度进行了测量,深入研究了焠熄射流和主流的掺混特征:焠熄射流的穿透深度和焠熄掺混不均匀度。研究结果发现主流无旋流时,示踪粒子丙酮主要分布在焠熄孔出口附近区域,对称性较好,焠熄射流受主流影响作用较小,掺混效果较差。焠熄射流与主流动量通量比增大,焠熄射流的穿透深度逐渐变大且沿焠熄区周向呈对称分布,掺混不均匀度迅速减小。主流雷诺数增大,焠熄射流的穿透深度随之增大,...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 低污染燃烧技术
        1.2.1 分级燃烧技术
        1.2.2 贫预混（LPM）燃烧技术
        1.2.3 富油/焠熄/贫油（RQL）燃烧技术
        1.2.4 贫油直喷(LDI)燃烧技术
    1.3 RQL燃烧技术研究现状
        1.3.1 RQL燃烧室整体性能的研究
        1.3.2 RQL燃烧室焠熄区的研究
        1.3.3 丙酮PLIF技术的研究
    1.4 研究的目标和主要工作
        1.4.1 本文研究的目标和意义
        1.4.2 本文的主要研究工作
第二章 RQL模型燃烧室的设计
    2.1 RQL燃烧室的原理
        2.1.1 燃烧过程中NOx的原理
        2.1.2 RQL燃烧室的基本原理
    2.2 RQL燃烧室的优点和设计难点
    2.3 RQL模型燃烧室
        2.3.1 旋流预混喷嘴
        2.3.2 火焰筒
    2.4 本章小节
第三章 基于丙酮-PLIF法的掺混特性实验研究
    3.1 丙酮-PLIF法的原理
        3.1.1 PLIF测量原理
        3.1.2 示踪粒子的选择
        3.1.3 丙酮的激发原理
    3.2 实验装置和测量系统
        3.2.1 主流空气系统
        3.2.2 焠熄空气系统
        3.2.3 RQL模型燃烧室
        3.2.4 PLIF测量系统
    3.3 实验结果及分析
        3.3.1 焠熄掺混基本特征
        3.3.2 焠熄掺混特征参数
        3.3.3 射流与主流动量通量比对焠熄掺混特性的影响
        3.3.4 主流雷诺数对焠熄掺混特性的影响
    3.4 本章小结
第四章 RQL燃烧室性能和排放的实验研究
    4.1 实验装置和测量系统
        4.1.1 燃料供给系统
        4.1.2 点火系统
        4.1.3 温度测量
        4.1.4 排放测量
        4.1.5 燃烧室内成分的测量
    4.2 实验结果和分析
        4.2.1 RQL燃烧方式的基本特征
        4.2.2 焠熄空气量变化对燃烧室性能和排放的影响
        4.2.3 燃料量变化对燃烧室排温和排放的影响
        4.2.4 焠熄结构对燃烧室排放的影响
        4.2.5 富油区入.空气速度变化对燃烧室排温和排放的影响
    4.3 本章小结
第五章 结论和展望
    5.1 本文研究结论
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果



本文编号：3864431