稀氧部分預(yù)混-富氧補(bǔ)燃(ODPP-OESC)旋流燃燒數(shù)值模擬.pdf

1、本文以CFD軟件中的FLUENT為平臺(tái)，通過(guò)建立合理的數(shù)學(xué)模型和物理模型，對(duì)稀氧部分預(yù)混/富氧補(bǔ)燃（ODPP/OESC)旋流燃燒進(jìn)行數(shù)值模擬，并與空氣部分預(yù)混燃燒（PPC)進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)調(diào)節(jié)燃燒過(guò)程中的各組分濃度等參數(shù)，分析當(dāng)量比、氧濃度對(duì)燃燒過(guò)程中火焰結(jié)構(gòu)以及污染物排放的影響。相對(duì)于PPC而言，ODPP/OESC旋流燃燒通過(guò)稀氧部分預(yù)混、富氧補(bǔ)燃的方式調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)的C/O空間濃度分布，有效的降低火焰燃燒溫度，改善火焰穩(wěn)定性，降低污染物C

2、O、NO的生成量。
　　本文分析了改變模擬過(guò)程中總體當(dāng)量比、部分預(yù)混當(dāng)量比以及稀、富氧濃度等參數(shù)對(duì)ODPP/OESC旋流燃燒過(guò)程的影響，研究發(fā)現(xiàn)：隨著總體當(dāng)量比的降低，燃燒溫度得到有效降低，并且NO、CO排放量??；隨著部分預(yù)混當(dāng)量比的降低，火焰結(jié)構(gòu)得到改善，燃燒溫度分布更加均勻，NO、CO排放量單調(diào)遞減；隨著稀氧濃度的降低，NO和CO排放量均降低，且降低明顯；環(huán)形富氧側(cè)氧濃度的改變主要影響NO的生成量，且富氧濃度越低NO生成量越小

3、，但并不能降低CO排放量。綜合良好工況，改變結(jié)構(gòu)參數(shù)，即通過(guò)縮小環(huán)形富氧入口側(cè)尺寸，減小速度梯度，有效的減小了熱力型NO的生成量，且CO排放量升高不明顯，有利于降低污染物排放。并對(duì)燃燒室局部網(wǎng)格進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化，有效捕捉到火焰面的褶皺情況以及觀測(cè)大渦的破碎過(guò)程。綜上所述，通過(guò)對(duì)ODPP/OESC旋流燃燒過(guò)程中燃料和氧化劑的分布進(jìn)行合理調(diào)配，得到了最佳工況范圍：部分預(yù)混當(dāng)量比1.2，總體當(dāng)量比0.7-0.8，稀氧濃度范圍17％-18%。若環(huán)