燃烧室结构对液体燃料MILD燃烧影响的数值模拟

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2022年第6期北京时间：

作者：杜敏，孙文涛，王跃成，张帅平

单位：江苏大学 能源与动力工程学院， 江苏 镇江212013

摘要：高速空气射流卷吸高温烟气回流并与反应物快速掺混再燃烧是实现MILD （moderate or intense low-oxygen dilution）燃烧的重要特征，为了实现常温空气条件下液体燃料的MILD燃烧，燃烧室结构参数的优化设计与内部流场组织是关键.采用数值模拟研究了燃烧室高度、燃料和空气喷嘴位置分布对流场、温度场分布和NOx排放的影响规律.结果表明：燃烧室高度通过影响空气射流的速度衰减和燃烧室内部的循环率，决定了燃烧室内整体气流的循环情况；空气喷嘴和燃油喷嘴的位置变化，决定了燃料在燃烧室内的分布以及与高温烟气的混合情况；当空气喷嘴和燃油喷嘴相对距离较小时，强烈的回流会使燃料在燃烧室内的分布更加均匀，烟气稀释新鲜反应物的能力增强，进而使燃烧室内燃烧缓和，峰值温度下降，热力型NO排放降低；当空气喷嘴远离燃烧室出口时，集中的大面积回流区域使反应物在燃烧室内均匀分布，整体的燃烧反应更加均匀和缓和，有利于MILD燃烧的实现.

关键词：液体燃料, MILD燃烧, 烟气循环, 燃烧室结构, 数值模拟

基金资助： 国家自然科学基金资助项目(51306075)； 江苏政府留学奖学金资助项目(JS-2018-231)