组合涡诱导结构对某型燃烧室性能影响的分析.pdf

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1、第38卷第2期2016年2月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．38．No．2Feb．，2016组合涡诱导结构对某型燃烧室性能影响的分析张智博1，赵煜1，张亮1，董斌1，郑洪涛2(1．中国船舶重工集团公司第七O三研究所，黑龙江哈尔滨150078；2．哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：为解决某型燃气轮机间冷改造后环形燃烧室在高容热强度下燃烧效果不理想的问题，提出组合涡诱导结构，并通过数值模拟，研究该结构中的主要结构参数(波瓣高宽比、波瓣数和波瓣长度)对燃烧室

2、性能的影响规律。结果表明：1)组合涡诱导结构可以明显改善高容热强度下的燃烧性能，具有较好的应用前景；2)随着高宽比的增加．燃烧效率逐渐降低，总压损失系数基本保持不变；3)随着波瓣数的增加，总压损失系数、出口平均温度和NO。排放均逐渐增大；4)随波瓣长度的增加，燃烧效率、N0。排放和出口平均温度均逐渐增大，总压损失基本保持不变。上述结论可为后续该型号燃气轮机燃烧室的数值计算和设计提供参考。关键词：组合涡；燃气轮机；环形燃烧室；容热强度；数值模拟中图分类号：TKl6文献标识码：A文章编号：1672—7649(2016)2—

3、0091—06doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2016．2．018EffectsofcombinedvortexinducedstructureonperformanceofthecombustorZHANGZhi．b01，ZHAOYu1，ZHANGLian91，DONGBinl，ZHENGHong-ta02(1．The703ResearchInstituteofCSIC，Harbin150078，China；2．CollegeofPowerandEnergyEngineering，Harbi

4、nEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Forsolvingtheproblemsofnon-idealcombustionofthegasturbineannularcombustorunderhighvolumetricheatreleaserateconditionafterintercooledcyclealteration，combinedvortexinducedstructurehasbeenputforwardinthispaper．Nume

5、ricalsimulationmethodwasusedtoinvestigatetheeffectsofcorestructuralparameters(aspectratio，lobenumberandlobelength)onperformanceofcombustor．Theresultsshowthat：1)Combinedvortexinducedstructurecouldimprovethecombustionperformanceobviouslyunderhighvolumetricheatrele

6、aserateconditionandhasagoodapplicationprospect．2)Combustionefficiencydecreasesandtotalpressurelossremainsunchangedwiththeincreasingofaspectratio．3)Totalpressureloss，outletaveragetemperatureandNO。emissionallincreasewiththeincreasingoflobenumber．4)Withtheincreasin

7、goflobelength，combustionefficiency，NO。emissionandoutletaveragetemperatureallincrease，andtotalpressurelossalmostremainsunchanged．Theconclusionsofthispapercanprovideatheoryguideforcombustordesignandperformanceprediction．Keywords：combinedvortex；gasturbine；annularco

8、mbustor；volumetricheatreleaserate；numericalsimulation0引言在舰船领域，尤其是对机动性要求很高的大型船舶上，采用复杂循环方式并通过循环的改进来提高燃气轮机总体性能的方法已获得了广泛应用。其中间冷循环方法可使改造后的燃气轮机具有结构相对简单、功率及效率提高明显、技术可靠性强等优点，