燃气轮机离心式燃油雾化喷嘴仿真

发布时间：2022-02-15 07:58

　　开展离心式燃油喷嘴雾化仿真研究,为燃气轮机燃烧提供依据。利用Solidworks、ANSYS ICEM CFD软件进行离心式喷嘴外场建模和网格划分,基于FLUENT仿真完成不同压力工况下瞬态离心式喷嘴外流场数值模拟计算。对离心式喷嘴在无辅助空气作用下和有空气辅助作用下的外流场进行了数值模拟研究,分析其在13个压力点工况下（0.05 MPa、0.1 MPa、0.3 MPa、0.5 MPa、1.0 MPa、1.5 MPa、2.0 MPa、2.5 MPa、3.0 MPa、4.0 MPa、5.0 MPa、6.0 MPa、7.0 MPa）的雾化液滴分布以及性能参数的结果。研究表明:在无空气辅助下,喷嘴的雾化液滴分布都呈圆锥状分布,喷嘴在压力点工况下的整体索太尔平均直径（SMD）以及不均匀度的极大值（极小值）分别为414.54μm（40μm）、0.670 9（0.487 4）;在3个不同空气压力下（10 kPa、14 kPa、20 kPa）,喷嘴的雾化液滴分布都呈圆锥状分布,喷嘴在压力点工况下的整体SMD以及不均匀度的极大值（极小值）分别为35.93μm（15.67μm）、0.838 7（0.70... 

【文章来源】：燃气轮机技术. 2020,33(04)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

相间耦合计算过程

离心式燃油喷嘴模型如图2所示,其燃油进口直径、喷嘴出口直径分别为1.3 mm、14 mm。燃油受到进口压力的影响通过燃油喷嘴模型得到了燃油质量流量和雾化锥角,同时空气在不同的压力下(10 kPa、14 kPa、20 kPa)通过燃油喷嘴模型,在外流场形成强旋流的气体,为外流场的雾化仿真提供初始条件。对离心式燃油喷嘴的外流场进行几何建模,构建一个1.5 m×0.5 m的圆柱型外流场模型。需要说明的是,在外流场模型的正中心有一个直径为14 mm的圆形进口,该进口与燃油喷嘴的出口相对应。模型比较简单,使用ANSYS ICEM CFD软件对其进行结构化网格划分。最终外流场模型的网格数量为38万,如图3所示。图3 离心式喷嘴外流场模型及其网格划分

离心式喷嘴外流场模型及其网格划分

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]柴油机空气辅助燃油喷射系统研究[D]. 刘宁.山东大学 2018
[2]旋流喷嘴雾化特性的仿真与实验研究[D]. 张光通.燕山大学 2016
[3]几种喷嘴的喷射流场模拟研究[D]. 林小星.东北大学 2014
[4]新型双流喷嘴的雾化实验研究与数值模拟[D]. 徐开华.华南理工大学 2013
[5]点燃式煤油发动机燃油雾化技术研究[D]. 高岩飞.南京航空航天大学 2010
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本文编号：3626243