濕壓縮燃?xì)廨啓C(jī)氣動熱力學(xué)研究.pdf

1、作為改善燃?xì)廨啓C(jī)裝置性能的一種有效手段，近幾年來濕壓縮得到了越來越廣泛的研究。所謂濕壓縮，就是在燃機(jī)裝置的壓氣機(jī)進(jìn)口或在壓縮過程中向被壓縮氣體噴入水，利用水的汽化吸熱，使壓縮過程接近于定溫，從而減少壓縮功，增大輸出，提高熱效率。在燃機(jī)裝置中，壓氣機(jī)耗功通常要占透平功的50﹪以上，在燃機(jī)上采用濕壓縮技術(shù)，能夠減小壓縮功，增大輸出功，使燃機(jī)的性能得到提高。水的加入還可以使燃燒產(chǎn)物中NOx的生成量大大降低，減少環(huán)境污染。 迄今為止，我

2、們習(xí)慣于用熱效率及焓分析的方法來評價裝置的性能。而這樣評價系統(tǒng)的損失和效率并不能揭示系統(tǒng)中有效能損失的部位和數(shù)量。本文第一部分從熱力學(xué)基本公式出發(fā)，分析濕壓縮過程中熵和(火用)的變化。進(jìn)而在不同的噴水量，不同壓比和效率及不同的大氣條件下，對燃機(jī)能量的有效利用進(jìn)行分析。 因為兩相工質(zhì)存在于壓氣機(jī)通流部分內(nèi)，其液相被壓縮所耗的功，他對原工質(zhì)流場的影響以及由此造成的損失增加，都使?jié)駢嚎s趨于不利。水滴在壓縮過程中汽化吸熱，導(dǎo)致液滴尺寸的

3、改變，并影響液滴動力特性。濕壓縮過程的數(shù)值模擬包括液體粒子在旋轉(zhuǎn)流場中的相對速度和運動軌跡，及對原流場的影響和兩相流的分析。 把霧化水噴入壓氣機(jī)的通流部分可以增加壓氣機(jī)壓比，減小耗功，從而提高燃?xì)廨啓C(jī)性能。以目前計算機(jī)技術(shù)和計算流體力學(xué)的發(fā)展，可以運用數(shù)值模擬的方法對三維流場進(jìn)行數(shù)值模擬。本文第二部分用fluent流體計算軟件，以一級壓氣機(jī)為對象對濕壓縮過程進(jìn)行全三維計算。針對不同噴水量，不同液滴直徑，不同液滴初溫各條件進(jìn)行了單