层流边界层回火的数值研究

发布时间：2017-12-23 20:09

本文关键词：层流边界层回火的数值研究　出处：《浙江大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：回火是指火焰向燃烧区域上游传播的燃烧过程,在燃气轮机等燃烧装置中,回火是指火焰从燃烧室进入到预混区的一种燃烧不稳定现象,是燃烧中最基本和最重要的现象之一,对燃烧装置的可靠性有着重要影响。本文回顾了回火研究的发展历程,详细介绍了回火研究领域近三十年的主要工作和当前燃气轮机中回火的研究现状。在经典的回火理论中,边界层回火作为五种回火机理之一,是回火现象基础理论研究和燃烧室设计中所面临的关键问题。本文分别采用单步反应机理和10组分,21步详细反应机理对H2-Air的层流边界层回火现象进行了数值模拟,详细分析了层流边界层回火发生的物理机制。研究结果表明：1)当量比的增大可以促进火焰向上游传播；2)燃烧状态对当量比的变化非常敏感,当接近回火极限时,当量比φ的微小增加,就有可能使火焰就从稳定燃烧状态转变为回火;3)采用单步化学反应机理仅能够定性地捕捉到H2-Air的边界层回火特性;详细化学反应机理可以准确计算H2-Air的边界层回火特性,但计算量相对较大；Lewis的临界梯度模型(CGM模型)能够快速地预测给定条件下的临界层流火焰速度和回火极限等回火特性,同时,其预测的回火极限等参数也与详细化学反应机理所得结果比较接近；4)火焰前缘的逆流区是火焰-流场耦合作用的结果；5)回火过程中,逆流区在火焰前缘以“回流泡”的形式存在,“回流泡”与火焰锋面相互作用,共同促进了火焰向上游的传播。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK471

【参考文献】