天然气高温空气燃烧特性数值研究

运用数值方法对U型燃烧室内天然气高温空气燃烧进行研究，其中湍流流动采用雷诺应力模型，燃烧采用涡团耗散模型，耦合辐射传热模型；NO生成考虑了热力型NO生成机制和快速反应NO生成机制。其数值计算结果与相应实验结果吻合较好。分析了助燃空气温度、过量空气系数、助燃空气中氧浓度对燃烧特性的影响。研究表明：随着助燃空气温度增加，燃烧室气体温度升高，壁面平均热流和出口NO浓度增大；随着过量空气系数的增加，燃烧的最高温度和NO排放增加，气体平均温度及热流密度先增加后减小，过量空气系数为1.2时温度均匀性好，传热量最大；随助燃空气中氧浓度减小燃烧室温度均匀性增强，壁面平均热流增大，NO生成量显著减小。