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旋流器安装角研究分析

2019/4/13 11:35:26

  旋流强度是决定旋流流动结构的重要因素，流场中回流区的生成、发散角度以及气体在燃烧室中的停留时间均与旋流强度有密切联系，因而在燃烧器设计中选取合适的旋流强度是十分必要的。改变旋流器安装角是改变旋流强度的手段之一，进而会对整个燃烧过程产生影响。

  通过尝试对不同旋流器安装角以及中心射流流速下的流动结构进行分析，以深化对低旋流流动特征的认识，为设计高效、低排放的燃烧器提供依据。

  分别采用粒子速度影像(PIV)技术和数值模拟方法研究低旋流燃烧器出口下游冷态流场，分析旋流器安装角对低旋流流动结构的影响。

  结果表明：旋流器安装角与流场中产生回流区时的临界旋流数无关，高旋流与低旋流的分界点约为0.47；安装角较大的旋流器下游流场的发散角和低速区较大；随着轴向距离增大，中心轴线上无量纲轴向速度衰减很快，并且两个旋流器的衰减速率基本相当，左右有两个峰值，安装角较大的旋流器两个峰值衰减速率较大并且峰值之间的距离增大幅度较大；径向速度随着中心射流流速的增大而增大，安装角较大旋流器的径向速度较小；旋流器安装角为40°时后方的流场具有较高的湍动能，火焰传播速度更高。