微型燃气轮机燃烧室的设计与优化

发布时间：2017-12-20 15:38

  本文关键词：微型燃气轮机燃烧室的设计与优化　出处：《哈尔滨工业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：燃气轮机是现在世界上最重要的动力装置之一。它是一种先进而复杂的机械动力设备,是高新技术密集型产品,代表着许多理论学科和工程领域发展的综合水平,是一个国家综合实力的体现。燃烧室是燃气轮机的最重要的部件之一,它的性能指标是衡量燃气轮机性能的重要依据,它在结构和性能上的提升直接推动着燃气轮机的发展。因此研究微型燃气轮机燃烧室的结构设计和优化,对其进行系统而深入的数值模拟和实验研究,具有十分重大的理论和实践意义。本文首先讨论了微型燃气轮机研究背景和发展意义,随后介绍了微型燃气轮机的工作特点、主要部件和原理。接下来综述了国内外对于燃气轮机燃烧室的研究情况和它的发展情况,然后根据其他文献,确定出本论文的研究方法。介绍了燃气轮机燃烧室的工作原理和工作工程,讨论了燃烧室的性能要求和工作特点。然后根据这些要求和特点,设置相应的条件,设计出一款燃烧室。分配了燃烧室的空气流量,再根据初始参数设计出火焰筒和机匣的尺寸。根据旋流数确定相应参数后设计出旋流器。使用solidworks软件建立燃烧室各个部件的模型,将其组装为燃烧室,再根据现有模型得到其流场模型。用icem软件将流场模型划分为足以达到精度要求的网格。将划分的网格导入到fluent中,利用fluent的模拟结果确定火焰筒的具体结构。随后模拟出燃烧室内部整体的流场,得出其温度和速度分布的基本规律。再研究其内部流场和出口参数和总供风量的关系,为后续的实验提供依据。把设计好的燃烧室加工完毕,搭建实验台。先拿出喷嘴做点火实验,研究这种结构下将汽油点燃的条件。改变燃烧室的总供风量,研究风量大小对燃烧情况的影响。改变旋流器的角度,研究旋流器的旋流数对于燃烧情况的影响。改变雾化网的层数和材料,研究雾化效果对于燃烧情况的影响。改变根部风和总供风量的配比,研究这两鼓风对于燃烧情况的具体影响。设计加工新结构的火焰筒,研究新火焰筒和原来结构的优缺点,最后得出对于燃烧室来说较为优化的结构。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK473

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本文编号：1312641